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”“”