computer science

hardware system

计算机系统分为硬件系统和软件系统。而现代计算机的硬件系统大都基于冯诺依曼机计算模型设计的。主要部件为CPU、内部存储器、输入设备、输出设备、通讯设备和外部存储器等等。通过了解硬件系统,至少可以在买电脑方面可以有一些自己的见解。

  1. 中央处理器

    中央处理器主要由控制器、运算器和寄存器组成。性能指标看主频。一般来说频率越高性能越好。

    地址总线的位数决定了CPU可以访问存储器容量的大小,现代计算机一般是64位,所以理论上可以访问的地址范围是2的32次方级别(可进可退,有正有负)。

    数据总线的位数决定了CPU于内存、输入输出设备之间一次数据传输的信息量,一般来说和地址总线的位数相同,一次64位的话一次可以传输8B的数据。

  2. 存储器

    存储器是用来存储二进制数据的,按存取速度划分为寄存器(CPU内部的寄存器组)、高速缓存(L1、L2、L3缓存)、主存(内存条)、辅存(磁盘、光盘),这里涉及了一个很重要的概念就是空间局部性和时间局部性。

  3. 输入设备

    键盘、鼠标等等。

  4. 显示设备

    显示卡、显示器。如果你是个游戏达人,那么显卡一定要好。

计算机系统结构

  1. 并行处理

    一条指令最多可以分为五个步骤,取址、译码、执行、存取数据、写回。将每一个步骤独立成一个部件,因此一个时间点可以有五个指令使用不同的部件,这就是并行的概念。时间重叠,共用一个CPU。

  2. 流水线处理机

    现在的处理机都是流水线形式的,顾名思义,流水线上的工人都只完成自己的工作,如果你一个人做两份工,很大概率不如你做一份工好,因为人的精力是有限的,考虑到这个思想,所以计算机硬件都是组件化的,每一个组件只完成一个功能,这样就能达到高效。

  3. 集群系统

    由一组完整的计算机 (结点) 通过高性能的网络或局域网互连而成的系统。现在像阿里服务器都是集群组成的,这时候就要考虑负载平衡等问题。

多媒体系统

媒体是存储信息的实际载体,也是表示信息的逻辑载体。媒体分类为感觉(五感)、表示、显示、存储、传输。多媒体有文本、音频、图形、图像、动画、视频。

  1. 多媒体技术

    将多种媒体信息通过计算机进行数字化采集、编码、存储、传输、处理和再现等,使多媒体信息建立逻辑连接,并集成一个具有交互性的系统。

  2. 特征

    多样性、集成性、交互性、实时性。

  3. 层次结构

    由底层到顶层分为:多媒体硬件系统、多媒体驱动程序(用来操控的多媒体硬件)、多媒体操作系统(windows)、多媒体开发工具、多媒体应用软件。

  4. 应用领域

    计算机发展到一定的高度,我认为就是感观世界。就是多媒体的高度智能化。不论在生活、学习、娱乐上都离不开多媒体系统,老师的讲义、浏览器的视频、游戏以及家里的彩电。