进制转换

进制分类

2进制:计算机机器语言唯一能明白的计算方法，包含（0和1 )。
10进制:日常计数常用的，包含(0-9 )。
16进制:每一个16进制的字符代表4个二进制组合数字，包含(0-9，A，B，C，D，E，F)。

进制转换

16进制0.4->4*1/16=1/4=0.25

带宽与存储

计量单位

位(bit) :网络数据传输的最小单位。
字节(byte) :由8个bit组成，存储空间的最小单位。1byte=1B=8bit=8b

存储领域∶1K=1024，即1KB=1024B，1MB=1024KB=1024 x 1024B=210 x210B=220B
网络领域∶1K=1000，即1Kb/s=1000b/s，1Mb/s=1000Kb/s=1000000b/s=106b/s

其他单位:1G=1024M，1T=1024G，1P=1024T（存储单位是B字节)

计算机架构

计算机硬件系统是冯诺依曼设计的体系结构，由运算器、控制器、存储器、输入/输出设备(I/O)五大部件组成
运算器和控制器组成中央处理器（CPU )。

指令执行过程:取指、译码、执行。
控制器︰负责访问程序指令，进行指令译码，并协调其他设备，通常由程序计数器(PC)、指令寄存器(IR)、指令译码器、状态/条件寄存器、时序发生器、微操作信号发生器组成。

程序计数器(PC)∶用于存放下一条指令所在单元的地址。
指令寄存器(IR)∶存放当前从主存读出的正在执行的一条指令。
指令译码器∶分析指令的操作码，以决定操作的性质和方法。
微操作信号发生器∶产生每条指令的操作信号，并将信号送往相应的部件进行处理，以完成指定的操作。

运算器︰负责完成算术、逻辑运算功能，通常由ALU(算术/逻辑单元)、通用寄存器、状态寄存器、多路转换器构成。

指令集

当下应用最广泛的Intel和AMD x86系列CPU都是CISC架构。对指令数目和寻址方式做精简，让指令的指令周期相同，更适合采用流水线技术，并行执行程度更好，这就是精简指令集计算机(RISC)。RISC指令集被广泛应用于小型机、以及移动终端。

存储器

计算机存储器分为︰寄存器、Cache(高速缓冲存储器）、主存储器（内存)、辅助存储器（硬盘）。

从下往上，速度越来越快，容量越来越小，成本越来越高。

主存储器（内存）：

外存储器（辅助存储器）：HHD机械硬盘、SSD固态硬盘

机械硬盘的连续读写性很好（视频监控），但随机读写性能很差（小文件、数据库）。

固态硬盘的连续读写性和随机读写性都很好，但是价格贵。

输入输出I/O

计算机输入输出I/O控制有3种方式︰

直接程序控制(（软件方式)、中断方式（软件+硬件方式)、直接存储器存取(DMA)。

直接程序控制/程序查询(软件方式)∶软件方式会消耗CPU资源，导致CPU利用率低，因此这种方式适合工作不太繁忙的系统。
中断方式(软件+硬件方式)∶当出现来自系统外部、机器内部甚至处理机本身的任何例外时，CPU暂停执行现
行程序，转去处理这些事情，等处理完成后再返回来继续执行原先的程序。中断处理过程为

( 1 ) CPU收到中断请求后，如果CPU中断允许触发器是1，则在当前指令执行完成后，响应中断。
( 2 ) CPU保护好被中断的主程序的断点及现场信息，保持中断前一时刻的状态不被破坏。
( 3 )CPU根据中断类型码从中断向量表中找到对应中断服务程序的入口地址，并进入中断服务程序。
( 4 )中断服务程序执行完毕后，CPU返回中断点处继续执行刚才被中断的程序。

直接存储器存取（DMA)方式∶DMA方式不是用软件而是采用一个专门的控制器（相当于一个硬件设备）来控制内存与外设之间的数据交流，无需CPU介入，可大大提高CPU的工作效率。