提到了,電腦之父——馮·諾伊曼提出了計算機的五大部件:輸入設備、輸出設備、存儲器、運算器和控制器。
我們看一下現在我們電腦的: 鍵盤鼠标、顯示器、機箱、音響等等。
這裡顯示器為比較老的CRT顯示器,現在一般都成功了液晶顯示器。
我們想一下,我們在玩電腦的時候,我們使用鍵盤鼠标來操作電腦,我們在和其他人QQ聊天的時候,鼠标可以幫我們選中聊天的人,打開聊天窗口,鍵盤則是負責打字,幫我們輸入聊天的内容。
我們在操作鍵盤鼠标的時候,其實都是在告訴電腦來做什麼的。我們管鍵盤和鼠标叫輸入設備。
輸入設備: 向電腦輸入數據和信息的設備。除了鍵盤。除了鍵盤鼠标,其他輸入設備還包括觸摸闆、麥克風、攝像頭,遊戲手柄、掃描儀等等
顯示器用來向我們展示畫面,顯示内容,音箱則播放音樂給我們聽,我們管他們叫輸出設備。
輸出設備: 将電腦中的信息輸出給用戶的設備。常用的輸入設備有:顯示器、音箱、打印機、投影儀等等
我們買來電腦,如果隻有鍵盤鼠标、顯示器、音箱,我們能玩電腦麼?肯定不能。 那麼其實電腦機箱才是真正的工作的設備,輸入輸出設備隻是用來讓我們和電腦機箱來做交互的。
那機箱内部都有什麼呢?我們看一下下面的圖片:
我們來看一下這裡的零件都有什麼用
主闆:連接所有其他設備的設備,是其他設備的載體,主闆主要是為CPU、内存、顯卡、硬盤等提供平台,相當于人體的軀幹,關聯着各個器官。
CPU:中央處理單元(Cntral Pocessing Uit)的縮寫,也叫處理器,是計算機的運算核心和控制核心。人靠大腦思考,電腦靠CPU來運算、控制。讓電腦的各個部件順利工作,起到協調和控制作用。
硬盤:存儲資料和軟件等數據的設備,有容量大,斷電數據不丢失的特點。也被人們稱之為“數據倉庫”。
内存:1. 負責硬盤等硬件上的數據與CPU之間數據交換處理;2. 緩存系統中的臨時數據。3. 斷電後數據丢失。
顯卡:顯示器想要呈現畫面,顯卡是關鍵。簡單來說,就是負責在顯示屏上顯示一切信息。打個比方,它就像是人的眼睛,沒有了它,電腦就無法驅動形成圖像了。顯卡性能好,電腦的圖形處理能力就高,尤其在玩遊戲時更能發現這個(所以很多遊戲會要求顯卡性能)。對玩家而言,最好選擇獨立顯卡。不過,如果不玩大型遊戲,CPU内置核心顯卡也基本能滿足要求。缺點: 系統功耗有所加大,發熱量也較大,額外購買
電源:将電壓220伏的市電轉換為低等電壓,然後送到主闆及各個硬件!供電!電腦運行需要電力,而電源就是為此供電的,也可以說它在為電腦提供一切動力。電源決定了電腦的穩定性。它和人體心髒功能類似,都是提供動力的核心。
網卡: 讓我們上網的,一般集成在主闆上。
其他..........................
說了這麼多,其實最最重要的設備是什麼呢? CPU、硬盤、内存。
現在我們來說一下CPU、硬盤、内存三者之間的關系。
首先 ,我們先回想一下三者的作用:
CPU:是計算機的運算核心和控制核心,讓電腦的各個部件順利工作,起到協調和控制作用。硬盤:存儲資料和軟件等數據的設備,有容量大,斷電數據不丢失的特點。也被人們稱之為“數據倉庫”。内存:1. 負責硬盤等硬件上的數據與CPU之間數據交換處理;2. 緩存系統中的臨時數據。3. 斷電後數據丢失。
然後, 我們再來看一下程序是如何執行起來的。
當我們在電腦上打開QQ時(右鍵-打開 或者雙擊QQ圖标),其實是通過鼠标(輸入設備)向CPU發送了一條命令,CPU接收到這條命令後,QQ程序就從硬盤裡被加載到内存(加載時不通過處理器,直接從硬盤加載程序到内存裡),加載完成後,CPU就開始執行QQ程序。程序執行起來後,CPU可以讓QQ程序顯示在我們的在顯示器上。也就是你看到了QQ 程序運行起來了。如果這個時候,你用QQ截取了一張屏幕的圖片,那麼這張圖片會首先保存到内存,在沒有退出截屏狀态時,你可以在這張圖片上寫字、畫線條,等你右鍵保存這張圖片的時候,這張圖片就會保存到硬盤裡。
通過了解一個程序是如何運行起來的,我們就可以了解三者是如何工作的 。
可能有些人會不明白,如果程序是這樣執行起來的話,那麼為什麼CPU不直接在硬盤裡執行程序,而非要把程序放到内存後在執行呢?
這裡是有原因的。我們先來看幾張圖:
好點的企業用途的機械硬盤 : 普通的固态硬盤:
内存的讀寫速度:
通過上圖我們可以看出,内存存取數據的速度比硬盤的存取速度快了10倍, 在某些環境裡,硬盤和内存之間的速度差距可能會更大。
而CPU的速度比内存不知還要快多少倍。當我們把程序從硬盤放到内存以後,CPU就直接在内存運行程序,這樣比CPU直接在硬盤運行程序就要快很多。
内存解決了一部分CPU運行過快,而硬盤數據存取太慢的問題。 提高了我們的電腦的運行速度。
内存就如同一條“高速車道”一般,數據由傳輸速度較慢的硬盤通過這條高速車道傳送至CPU進行處理!
但内存是帶電存儲的(一旦斷電數據就會消失),而且容量有限,所以要長時間儲存程序或數據就需要使用硬盤。
其實内存在這裡起了兩個作用:
1. 保存從硬盤讀取的數據,提供給CPU使用
2. 保存CPU的一些臨時執行結果,以便CPU下次使用或保存到硬盤
三者之間的關系:
簡單來說,硬盤用來存儲我們的程序和數據,當我們運行程序的時候,CPU首先接受到我們的命令,之後CPU是告訴硬盤,我要運行你存儲的程序A,你把程序A送到内存去。CPU對内存說,我讓硬盤把程序A送到你這裡來了,你保存一下。 等程序A被完整的送到内存之後。CPU就開始執行程序A。
過程就像上面說的,我們在舉一個接近我們生活的例子。
如果說把硬盤比喻成一個大倉庫,CPU比喻成加工車間,那麼内存就是一個臨時的小倉庫。從距離上來說, 相比内存到CPU的距離和硬盤到内存的距離,内存和CPU的距離更短。
硬盤(大倉庫)用來保存車間需要用的原料和最終生産出來的商品。倉庫太大,取出原料和存儲商品太慢,耗時間。
内存(臨時小倉庫):原料會先放到這裡,小倉庫,可以很快的找到需要的原料或商品。
CPU(車間):從内存(小倉庫)裡拿到原料,生産商品。中間會有半成品,半成品可以放在内存(小倉庫)裡。
以這種方式,車間的生産速度就會提高。
參考圖
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