num1，随堂笔记（3月10日）

1、计算机发展史（略）

2、我们所使用的计算机包括了计算机硬件、操作系统和应用程序与网络。

3、计算机硬件构成---CPU（运算器和控制器）、内存、硬盘、输入设备和输出设备。

①CPU是计算机的主要计算资源，它主要工作方式是 取指令->解码->执行，而通常它需要一些临时存储的设备，就是寄存器，它的速度比内存还快，属于CPU芯片以内，在寄存器和内存之间通常还有二级、三级等缓存来提高计算速度。cpu通常会把一些临时数据和变量存在寄存器方便cpu随时使用。

寄存器按照功能通常分为通用寄存器、程序计数器、堆栈指针寄存器和程序状态字寄存器。

通用寄存器用来保存临时数据和结果。

程序计数器用来保存程序有关的计数方便程序进行无缝的工作从而保证从用户角度看上去是多任务同时进行的。

堆栈指针寄存器是 存放栈通常是一级缓存，一经使用立刻释放。存放堆通常是二级缓存。

程序状态字寄存器（PSW）则是程序的一种状态，分为用户态和内核态。即不可操作硬件的状态和可操作硬件的状态。

下面两个分别为intel和amd厂商的cpu架构，intel的采用公用二级缓存，amd采用的是每个核有自己的二级缓存。二种架构各有优缺点，如intel很好的解决了4个核同步任务的事但对了二级缓存工作压力大且需要保证每个核不能操作其他核正在操作的任务。amd的架构虽然很好解决了上述问题，但二级缓存之间同步出现了一些问题。

②存储则分为内存和硬盘。

内存有一级缓存（L1即寄存器），二级缓存（L2即高速缓存）和内存条。某些机器也有三级缓存的存在。它的特点是读写快，断电数据即丢失。运算速度L1>L2>L3>内存。

硬盘现在大致分为机械硬盘和固态硬盘，固态硬盘是采用电原理存储，速度是机械硬盘的5倍左右，现在通常作为系统盘使用。（看到有关量子存储，还能存0和1之间的数）。

在计算机上还有一种特殊的存储设备是CMOS，它属于已丢失性存储，通常存储一些时间程序，bios配置等等。但它会配置一个电池保持它一直是供电状态。

③输入设备和输出设备有键盘、鼠标等输入设备和显示器、声卡等输出设备。

④磁带，因为他的速度性质所以计算机内已经不需要，但由于其稳定和体积原因通常作为备份资料。

⑤总线，连接各个设备的是总线，都有自己的总线协议。他们有个中转仓库分别是南桥和北桥，北桥主要负责高速运算设备的传输，南桥负责低俗运算设备的传输。

3多进程和多线程

理论上在同一时间，cpu只能计算一件任务，但由于其速度非常之快，人是很难辨别出来的，所以可以简单的认为计算机可以同时计算多项任务，同一项任务可以拆分成多项任务简称多任务，多线程指的是父子进程使用共享内存进行工作的进程（仅限个人理解）。

4计算机开机启动

一通电

二加载bios启动项，检查硬件信息

三读取CMOS信息，选择启动设备启动

四读取mbr系统引导程序

五载入bootloader，启动操作系统

六加载硬件相关的驱动程序并检查是否能驱动是否正常工作