CPU工作流程
計算機五大組成部分的基本工作流程就是：輸入單元=>主存儲器=>CPU=>主存儲器=>輸出單元
而CPU會從內存中取指令->解碼->執行，然后再取指->解碼->執行下一條指令，周而復始，直至整個程序被執行完成。
所以總結CPU的大致工作流程就是：取指一>解碼一>執行，詳細見下圖
CPU分類和指令集
# x86架構64位（重要）
x86是針對cpu的型號或者說架構的一種統稱。64位指的是cpu一次性能從內存中取出多少位二進制指令，64bit指的是一次性能從內存中取出64位二進制指令。
cpu具有向下兼容性：64的cpu既能運行32位的程序也能運行64位的程序；換句話說，32位的程序可以在32位的cpu上運行也可以在64位的cpu上運行。；64位的程序只能在64位的cpu上運行。
# cpu指令集(了解)
# 1.1、精簡指令集(了解)
精簡指令集（Reduced Instruction Set Computing，RISC）：這種CPU的設計中，微指令集較為精簡，每個指令的運行時間都很短，完成的動作也很單純，指令的執行效能較佳；但是若要做復雜的事情，就要由多個指令來完成。
SPARC架構的計算機常用於學術領域的大型工作站中，包括銀行金融體系的主服務器也都有這類的計算機架構；
PowerPC架構的應用，如Sony出產的Play Station 3（PS3）使用的就是該架構的Cell處理器。
ARM是世界上使用范圍最廣的CPU了，常用的各廠商的手機、PDA、導航系統、網絡設備等，幾乎都用該架構的CPU。
# 1.2、復雜指令集
復雜指令集（Complex Instruction Set Computer，CISC）與RISC不同，在CISC的微指令集中，每個小指令可以執行一些較低階的硬件操作，指令數目多而且復雜，每條指令的長度並不相同。因此指令執行較為復雜所以每條指令花費的時間較長，但每條個別指令可以處理的工作較為豐富。常見的CISC微指令集CPU主要有AMD、Intel、VIA等的x86架構的CPU。
# 總結：
CPU按照指令集可以分為精簡指令集CPU和復雜指令集CPU兩種，區別在於前者的指令集精簡，每個指令的運行時間都很短，完成的動作也很單純，指令的執行效能較佳；但是若要做復雜的事情，就要由多個指令來完成。后者的指令集每個小指令可以執行一些較低階的硬件操作，指令數目多而且復雜，每條指令的長度並不相同。因為指令執行較為復雜所以每條指令花費的時間較長，但每條個別指令可以處理的工作較為豐富。
內核態與用戶態（重要）
代表cpu的兩種工作狀態
1、內核態：運行的程序是操作系統，可以操作計算機硬件
2、用戶態：運行的程序是應用程序，不能操作計算機硬件
內核態與用戶態的轉換
應用程序的運行必然涉及到計算機硬件的操作，那就必須有用戶態切換到
內核態下才能實現，所以計算機工作時在頻繁發生內核態與用戶態的轉換
多線程與多核芯片
2核4線程：
2核代表有兩個cpu，4線程指的是每個cpu都有兩個線程=》假4核
4核8線程
4核代表有4個cpu，8線程指的是每個cpu都有兩個線程=》假8核
存儲器
存儲器是計算機第二重要的部分。目前速度快+容量大+價格便宜是人們所希望的。但是魚和熊掌不可兼得，於是就產生了如下存儲器結構
RAM：內存
ROM：“只讀內存”
存放計算機廠商寫死計算機上的一段核心程序=》BIOS
CMOS：存取速度慢，斷電數據丟失，耗電量極低
硬盤：
機械硬盤:磁盤
磁道：一圈數據，對應着一串二進制（1bit代表一個二進制位）
8bit比特位=1Bytes字節
1024Bytes=1KB
1024KB=1MB
1024MB=1GB
1024GB=1TB
1024TB=1PB
200G=200*1000*1000B
扇區：
一個扇區通過為512Bytes
站在硬盤的解讀，一次性讀寫數據的最小單為為扇區
操作系統一次性讀寫的單位是一個block塊=》8扇區的大小=4096Bytes
柱面
固態硬盤
IO延遲（重要）
# 機械硬盤轉速
7200轉/min
120轉/s
1/120轉/s=轉一圈需要花費8ms
平均尋道時間：機械手臂轉到數據所在磁道需要花費的時間，受限於物理工藝水平，目前機械硬盤可以達到的是5ms
平均延遲時間：轉半圈需要花費4ms，受限於硬盤的轉速
IO延遲=平均尋道時間+平均延遲時間
優化程序運行效率的一個核心法則：能從內存取數據，就不要從硬盤取
總線
操作系統的啟動流程（重要）
BIOS介紹：
BIOS：Basic Input Output System
BIOS被寫入ROM設備
裸機：
cpu
ROM：充當內存，存放BIOS系統
CMOS：充當硬盤
操作系統的啟動流程（*****）
1.計算機加電
2.BIOS開始運行，檢測硬件：cpu、內存、硬盤等
3.BIOS讀取CMOS存儲器中的參數，選擇啟動設備
4.從啟動設備上讀取第一個扇區的內容（MBR主引導記錄512字節，前446為引導信息，后64為分區信息，最后兩個為標志位）
5.根據分區信息讀入bootloader啟動裝載模塊，啟動操作系統
6.然后操作系統詢問BIOS，以獲得配置信息。對於每種設備，系統會檢查其設備驅動程序是否存在，如果沒有，系統則會要求用戶安裝設備驅動程序。一旦有了全部的設備驅動程序，操作系統就將它們調入內核
應用程序的啟動流程（*****）
1、雙擊exe快捷方式--》exe文件的絕對路徑，就是在告訴操作系統說：我有一個應用程序要執行，應用程序 的文件路徑是（exe文件的絕對路徑）
2、操作系統會根據文件路徑找到exe程序在硬盤的位置，控制其代碼從硬盤加載到內存
3、然后控制cpu從內存中讀取剛剛讀入內存的應用程序的代碼執行，應用程序完成啟動