03-存储器

一、存储器类型

关于存储器,就是速度越快、容量越高、价格越低越好:性价比最高嘛!

存储器分为:RAM:内存

                     ROM:只读内存(BIOS:存在ROM中,由计算机厂商写死的一段核心程序)

                     CMOS:存取速度慢,断电数据会丢失,耗电量极低

                     硬盘

                            机械硬盘:磁盘(包含基本介绍及KB,MB,GB,TB转化计算,见下eg1)

                            固态硬盘

eg1:磁盘中包含(1)磁道:一圈数据,对应着一串二进制(1bit代表一个二进制位)

            8比特位(bit)=1Bytes字节

            1024Bytes = 1KB

            1024KB=1MB

            1024MB=1GB

            1024GB=1TB

            1024TB=1PB

但是:再买硬盘时,厂家不是按照1024进行计算,是按照1000计算的,所以买回来容量比你实际的容量要小一些:200G=200*1000*1000B(实际得到的容量)

                         (2)扇区  :1个扇区为512Bytes

                                对于硬盘来说,一次性读写数据的最小单位是扇区

                                对于操作系统来说,一次性读写单位是1个block块=8扇区=4096Bytes     

访问计时           储存器名称         容量

1ns                     寄存器            <1KB

2ns                    高速缓存          4MB

10ns                    内存            512-2048MB

10ms                   磁盘            200-1000GB

100s                    磁带            400-800GB

二、IO延迟

基本计算:7200转/分=120转/秒

(1)平均寻道时间:机械手臂转到数据所在磁道需要花费的时间,受限于物理工艺水平,目前机械硬盘的平均寻道时间是5ms

(2)平均延迟时间:受限于硬盘的转速

(3)IO延迟=平均寻道时间+平均延迟时间

优化一个程序运行效率的核心法则:能从内存取数据,就不从硬盘上取

三、虚拟内存

虚拟内存也是一块硬盘上的空间:就是在内存不够用时,将暂时不用的数据转出去到硬盘上

四、操作系统启动流程

1、BIOS介绍

    BIOS:Basic Input Output System 由厂商写入ROM(只读)设备,BIOS是极其简陋的操作系统

    也就是说正是因为有了BIOS,刚买来的计算机才可以立马开机

    在开机后,基本的数据将被存在CMOS中,但是这时候不可能实现装软件、使用文本等,只能用键盘控制

2、裸机

    包括:CUP; ROM:充当内存,存放BIOS系统;CMOS:充当硬盘

3、操作系统的启动流程

    1、计算机加电

    2、BIOS开始运行,检测硬件:cup、内存、硬盘等

    3、BIOS读取CMOS存储器中的参数,选择启动设备

    4、从启动设备上读取第一个扇区的内容

    5、根据分区信息读入bootloader启动装载模块,启动操作系统

    6、然后操作系统询问BIOS,以获得配置信息。对于每种设备,系统会检查其设备驱动程序是否存在,如果没有,系统会要求用户按照设备驱动程序。一旦有了全部的设备驱动程序,操作系统就把他们调入内核。

4、补充:操作系统安装原理

    1、找一块存有操作系统代码的硬盘/U盘/光盘(指定操作系统从哪里启动)

    2、硬盘中的操作系统代码将被保存在CMOS中,重启计算机

    3、计算机启动后,会先加载BIOS,往内存里加载启动项,拷贝硬盘上的操作系统代码到本地硬盘上去,将本地硬盘的优先级设为第一

5、补充:应用程序的启动流程

    1、双击exe快捷方式:exe文件的绝对路径,就是在告诉操作系统说:我有一个应用程序要执行,应用程序的文件路径是(exe文件的绝对路径)

    2、操作系统会根据文件路径找到exe文件存在硬盘上的位置,控制其代码从硬盘加载到内存

    3、然后控制CUP从内存中读取刚刚读入内存的应用程序的代码执行,应用程序完成启动

6、补充:执行python程序经历的三个步骤

    1、先启动python解释器,此时相当于启动了一个文本编辑器

    2、解释器会发送系统调用,把  .py文件的内容从硬盘读到内存,此时 .py文件中的内容全部为普通字符,没有任何的语法意义

    3、解释器开始执行刚刚读入的.py代码,开始识别python语法

7、补充:破解开机密码

法一:找一块存有操作系统的光盘,插入计算机,开机后先进入BIOS,设计此光盘的优先级为最高,此时可以去修改本地硬盘里的密码

对策:可以给BIOS设密码(万一人家扣了机箱电池呢?给上个锁吧实在不行)

8、注释

    1、单行注释  # 内容

    2、多行注释 ‘’‘ 内容 ’‘’或者“”“内容”“”

    

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