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b029d4fabf
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3767699771
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src/cpu.md
20
src/cpu.md
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@ -4,8 +4,7 @@
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好了﹐这里要说的是电脑的大脑。
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好了﹐这里要说的是电脑的大脑。
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`Central Processing Unit`(CPU) 我们翻译成中央处理器。一些专业的大型电脑,其 CPU 可以很大(不过绝大多数以计算机集群为主)﹐但在 PC 上面的 CPU 只是比饼干还要小的一片陶瓷片。只要打开电脑﹐把风扇拿掉,就可以一睹 CPU 的庐山真面目了。我们常问“您的机器是什么型号的啊?”﹐其实问的多指 CPU 的型号。或许您听过什么 Intel I3,I5,I9 等 CPU﹐他们所代表的可以说是不同型号的 CPU。事实上,除了 Intel 的 CPU 外,还有其它牌子的 CPU 可供选择。比方说:AMD,龙芯等等。
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`Central Processing Unit`(CPU) 我们翻译成中央处理器。一些专业的大型电脑,其CPU可以很大(不过绝大多数以计算机集群为主)﹐但在PC上面的CPU只是比饼干还要小的一片陶瓷片。只要打开电脑﹐把风扇拿掉,就可以一睹CPU的庐山真面目了。我们常问“您的机器是什么型号的啊?”﹐其实问的多指CPU的型号。或许您听过什么Intel I3,I5,I9等CPU﹐他们所代表的可以说是不同生产年代。事实上,除了Intel的CPU外,还有其它牌子的CPU可供选择。比方说:AMD等等。
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> 译者注: mainframe、CPU型号、品牌等为过时内容,已更改或删除
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> 译者注: mainframe、CPU型号、品牌等为过时内容,已更改或删除
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CPU的功能如何呢?说来很复杂,主要为五个部分:
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CPU的功能如何呢?说来很复杂,主要为五个部分:
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@ -13,19 +12,15 @@ CPU 的功能如何呢?说来很复杂,主要为五个部分:
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1. 输入单元
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1. 输入单元
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用来读取给电脑处理的数据或程序
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用来读取给电脑处理的数据或程序
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2. 处理单元
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2. 处理单元
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用来执行计算、比较和判断等运算功能
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用来执行计算、比较和判断等运算功能
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3. 输出单元
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3. 输出单元
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将电脑的运算结果和处理好的数据输出
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将电脑的运算结果和处理好的数据输出
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4. 记忆单元
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4. 记忆单元
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用来储存数据或程序的地方
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用来储存数据或程序的地方
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5. 控制单元
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5. 控制单元
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按作业程序指挥上述单元的运作及交换数据信道的传送
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按作业程序指挥上述单元的运作及交换数据信道的传送
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@ -34,20 +29,18 @@ CPU 的功能如何呢?说来很复杂,主要为五个部分:
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我们常追求最新最快的CPU,但是不同年代的CPU究竟不同在哪里呢?如果真要解释清楚,恐怕要写一本书出来。不过,下面的表格相信也可以帮助我们了解一下。
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我们常追求最新最快的CPU,但是不同年代的CPU究竟不同在哪里呢?如果真要解释清楚,恐怕要写一本书出来。不过,下面的表格相信也可以帮助我们了解一下。
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| 项目/类型 | [80486(1989)](https://baike.baidu.com/item/80486/7473784) | [Pentium(奔腾)4(2000)](https://baike.baidu.com/item/%E5%A5%94%E8%85%BE4/9113325) | [I5-6400(2010)](https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/sku/88185/intel-core-i56400-processor-6m-cache-up-to-3-30-ghz/specifications.html) | [I5-10400(2019)](https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/sku/199271/intel-core-i510400-processor-12m-cache-up-to-4-30-ghz/specifications.html) | [I5-14600(2023)](https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/sku/199271/intel-core-i510400-processor-12m-cache-up-to-4-30-ghz/specifications.html) |
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| 项目/类型 | [80386(1985)](https://baike.baidu.com/item/Intel%2080386/433177) | [Pentium(奔腾)4(2000)](https://baike.baidu.com/item/%E5%A5%94%E8%85%BE4/9113325) | [I5-6400(2010)](https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/sku/88185/intel-core-i56400-processor-6m-cache-up-to-3-30-ghz/specifications.html) | [I5-10400(2019)](https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/sku/199271/intel-core-i510400-processor-12m-cache-up-to-4-30-ghz/specifications.html) | [I5-14600(2023)](https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/sku/199271/intel-core-i510400-processor-12m-cache-up-to-4-30-ghz/specifications.html) |
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| :--------- | :-------------------------------------------------------: | :------------------------------------------------------------------------------: | :------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------: | :----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------: | :----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------: |
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| :------------ | :---------: | :-------------------: | :-----------: | :------------: | :---------------: |
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| 指令集架构 | x86 | x86 | x86-64 | x86-64 | x86-64 |
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| 指令集架构 | x86 | x86 | x86-64 | x86-64 | x86-64 |
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| 核心数 | 1 | 1 | 4 | 6 | 6P(大)+8E(小) |
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| 核心数 | 1 | 1 | 4 | 6 | 6P(大)+8E(小) |
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| 计算速度 | 33-100 MHz | 1.3-3.8 GHz | 2.7(3.3) GHz | 2.9(4.3) GHz | P:2.7 Ghz E:2 Ghz |
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| 计算速度 | 16-33 MHz | 1.3-3.8 GHz | 2.7(3.3) GHz | 2.9(4.3) GHz | P:2.7 Ghz E:2 Ghz |
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| 制程 | 1000nm | 65-180nm | 14nm | 14nm | 7nm (Intel 7) |
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| 制程 | ? | 65-180nm | 14nm | 14nm | 7nm (Intel 7) |
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> 以上CPU链接均摘自Intel官网和百度百科。</br>
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> 以上CPU链接均摘自Intel官网和百度百科。</br>
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> 最新数据请在 [Intel官网](https://www.intel.cn) 查看。</br>
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> 最新数据请在 [Intel官网](https://www.intel.cn) 查看。</br>
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> 以上CPU均为Intel CPU,AMD CPU请在 [AMD官网](https://www.amd.com) 查看。</br>
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> 以上CPU均为Intel CPU,AMD CPU请在 [AMD官网](https://www.amd.com) 查看。</br>
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> 说明:1000 MHz = 1 GHz,计算速度括号内为睿频频率。</br>
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> 说明:1000 MHz = 1 GHz,计算速度括号内为睿频频率。</br>
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> 译者注: 过时内容,当前数据选自 2024 年 5 月
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> 译者注: 过时内容,当前数据选自 2024 年 5 月
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在1980年末﹐IBM才开始大举进军个人电脑市场。在这之前﹐苹果在1976年就推出了 Apple I 个人电脑﹐之后 Apple II 也已经成功地拥有很大数量的用户了。IBM PC使用的CPU厂商Intel其实早在1976年也推出了一款型号叫8086的CPU,其后不久的8088和它很相近﹐比起现代的CPU来说,它们可以说是慢得像蜗牛了:最快的只有8MHz!Intel相继8086和8088之后还推出了80186和80188,但不是很成功。但是Intel打算将系统部件合并到CPU去的概念却对后来生产更快的CPU,如80286/80386,起到很重要的作用。从80386起人们就把80给去掉了,直接称为x86了。当Intel在推出486其后下一代的产品时,厂商将CPU型号命名为Pentium,从此,PII、PIII、P4等不同年代的CPU也都以Pentium命名。但在程序界中,仍有不少人继续称Pentium CPU为586,686的,只是越来越少人坚持如此了。
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在1980年末﹐IBM才开始大举进军个人电脑市场。在这之前﹐苹果在1976年就推出了 Apple I 个人电脑﹐之后 Apple II 也已经成功地拥有很大数量的用户了。IBM PC使用的CPU厂商Intel其实早在1976年也推出了一款型号叫8086的CPU,其后不久的8088和它很相近﹐比起现代的CPU来说,它们可以说是慢得像蜗牛了:最快的只有8MHz!Intel相继8086和8088之后还推出了80186和80188,但不是很成功。但是Intel打算将系统部件合并到CPU去的概念却对后来生产更快的CPU,如80286/80386,起到很重要的作用。从80386起人们就把80给去掉了,直接称为x86了。当Intel在推出486其后下一代的产品时,厂商将CPU型号命名为Pentium,从此,PII、PIII、P4等不同年代的CPU也都以Pentium命名。但在程序界中,仍有不少人继续称Pentium CPU为586,686的,只是越来越少人坚持如此了。
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@ -60,7 +53,7 @@ AMD 在 2005 年 5 月推出了速龙 64 位处理器。这是首个消费级的
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## 如何发挥CPU的效率?
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## 如何发挥CPU的效率?
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要真正发挥 CPU 的效率,与其他配件的配合是密不可分的。因为他们要在同一速率上才能工作,时间上必须要配合默契。当 CPU 完成了一个运算之后,I/O 也要同时将产生的运算结果传达出去,也同时传给 CPU 下一个运算数据。这情形就像接力赛那样,如果时间不吻合,接力棒就会丢了。不过,CPU 处理数据往往要比单纯的数据交接更须时间。聪明的 CPU 设计工程师想出了一道绝招:就是将 CPU 运行于比总线(BUS,所有系统数据的运送信道)快一定倍数的速度上。这样等周边反应过来的同时,CPU 也率先完成运用了,(时至今日,CPU 的速度远远快过周边,掉过来往往是 CPU 等它们了)。
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要真正发挥CPU的效率,与周边设施的配合是密不可分的。因为他们要在同一速率上才能工作,时间上必须要配合默契。当CPU完成了一个运算之后,I/O也要同时将产生的运算结果传达出去,也同时传给CPU下一个运算数据。这情形就像接力赛那样,如果时间不吻合,接力棒就会丢了。不过,CPU处理数据往往要比单纯的数据交接更须时间。聪明的CPU设计工程师想出了一道绝招:就是将CPU运行于比总线(BUS,所有系统数据的运送信道)快一定倍数的速度上。这样等周边反应过来的同时,CPU也率先完成运用了,(时至今日,CPU的速度远远快过周边,掉过来往往是CPU等它们了)。
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据说,CPU在生产的时候都是一样的,之后厂家经过测试,按照尽可能稳定情况下的最高速度原则来定型号的。有些用家买了低速的CPU回来,然后经过改变CPU电压、频率以求更快的速度﹐这就是所谓的“超频”了。不过,阁下看到这里可别忙着去修改自己的电脑哦,否则要有什么元件损坏,作者可概不负责的哦~
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据说,CPU在生产的时候都是一样的,之后厂家经过测试,按照尽可能稳定情况下的最高速度原则来定型号的。有些用家买了低速的CPU回来,然后经过改变CPU电压、频率以求更快的速度﹐这就是所谓的“超频”了。不过,阁下看到这里可别忙着去修改自己的电脑哦,否则要有什么元件损坏,作者可概不负责的哦~
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@ -69,6 +62,5 @@ AMD 在 2005 年 5 月推出了速龙 64 位处理器。这是首个消费级的
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> 译者注: 删除过时的计算CPU速度的内容,并更改标题
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> 译者注: 删除过时的计算CPU速度的内容,并更改标题
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> 原文: [netman](http://www.study-area.org/compu/compu_cpu.htm)</br>
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> 原文: [netman](http://www.study-area.org/compu/compu_cpu.htm)</br>
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> study-area-cn
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> study-area-cn
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@ -20,23 +20,21 @@
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现在的电脑大部份都标识得非常清楚,而且还有颜色配合。 这样接起设备来就更轻松容易了。 万一还是不知到怎么接,千万别乱来,最好仔细看说明书或打电话请较厂商或朋友啰。
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现在的电脑大部份都标识得非常清楚,而且还有颜色配合。 这样接起设备来就更轻松容易了。 万一还是不知到怎么接,千万别乱来,最好仔细看说明书或打电话请较厂商或朋友啰。
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惯例上,我们把带针的接口叫做“公”,而把带孔的那端叫做“母”,相信这样很容易分辨吧?至于为什么要这样称呼?相信不用多解释吧! ^\_^
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惯例上,我们把带针的接口叫做“公”,而把带孔的那端叫做“母”,相信这样很容易分辨吧?至于为什么要这样称呼?相信不用多解释吧! ^_^
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再看看电脑背后还有好多的接口,它们都是给输入输出设备用的(除了靠近风扇的那个(有些是两个)黑黑大大的是给电源用的)。
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再看看电脑背后还有好多的接口,它们都是给输入输出设备用的(除了靠近风扇的那个(有些是两个)黑黑大大的是给电源用的)。
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下面就简单介绍一下:
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下面就简单介绍一下:
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- 通常 PS/2 母插头都是一对的,很容易分辨。
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- 通常 PS/2 母插头都是一对的,很容易分辨。
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- 另外有两个(可能不止两个)小小的扁扁的方孔,那就是 USB 接口。
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- 另外有两个小小的扁扁的方孔,那就是USB公接头。
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- SERIAL(串口) 插头有时候是两个 9 针的公接口(但也有时候是一个 9 针,另外一个长长的 25 针的),现在在家用电脑上几乎见不到了。
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- SERIAL(串口) 插头有时候是两个 9 针的公接口(但也有时候是一个 9 针,另外一个长长的 25 针的),现在在家用电脑上几乎见不到了。
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- 在一些老电脑中,另外一个长长的 25 孔的母插头叫“并口”,通常较老的打印机就是接到那里的。
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- 在一些老电脑中,另外一个长长的 25 孔的母插头叫“并口”,通常打印机就是接到那里的。
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- 有一个 15 孔分三行排列的母插头,就是我们说的 VGA 接口,把屏幕接到这里就对了。
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- 有一个 15 孔分三行排列的母插头,就是我们说的 VGA 接口,把屏幕接到这里就对了。
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> 注:现在的大部分不算过于落后的电脑都拥有 HDMI(即下条所说的接口),从一般情况下来讲,应优先使用 HDMI 接口而并非 VGA
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- 现在有了 HDMI(扁长,左上右上两个缺口) 和 DP(右上一个缺口) 接口,在一些较新的电脑上可能会有,也是连接屏幕的。
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- 现在有了 HDMI(扁长,左上右上两个缺口) 和 DP(右上一个缺口) 接口,在一些较新的电脑上可能会有,也是连接屏幕的。
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- 要是还有网络卡的话,您会看到一个比 MODEM(俗称“猫”,连接电话线上网拨号上网,已经过时)接头稍大一点的 RJ45 母接头。 通常网线就是接到那上面的。接上之后就可以联网了呢。
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- 要是还有网络卡的话,您会看到一个比 MODEM(俗称“猫”,连接电话线上网拨号上网,已经过时)接头稍大一点的 RJ45 母接头。 通常网线就是接到那上面的。接上之后就可以联网了呢。
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假如您还加了些其他的插卡的话,您还会看到更多的接口,但已经很难在这里指出了。不过有用一种比较旧的SCSI接口跟并行都是25孔母接口的,那就要非常小心了,不然接错了有可能会损坏装置呢。不过,现在要找到这么旧的 SCSI 卡还真不容易呢!
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假如您还加了些其他的插卡的话,您还会看到更多的接口,但已经很难在这里指出了。不过有用一种比较旧的SCSI接口跟并行都是25孔母接口的,那就要非常小心了,不然接错了有可能会损坏装置呢。不过,现在要找到这么旧的 SCSI 卡还真不容易呢!
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> 原文: [netman](http://www.study-area.org/compu/compu_io.htm)</br>
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> 原文: [netman](http://www.study-area.org/compu/compu_io.htm)</br>
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> study-area-cn
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> study-area-cn
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@ -4,12 +4,11 @@
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## 内存的作用
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## 内存的作用
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为什么内存这么重要呢?其实,电脑真正工作的场所是在内存上面,包括所有系统的驱动程序、操作系统、工作数据、成品/半成品等等,都必须先加载到内存上面才能给 CPU 读取。尤其对 Windows 或比较大型的程序,要求的内存也越多。而且,内存永远都只会嫌少不会嫌多的,就像钱对于我来说 ^\_^
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为什么内存这么重要呢?其实,电脑真正工作的场所是在内存上面,包括所有系统的驱动程序、操作系统、工作数据、成品/半成品等等,都必须先加载到内存上面才能给CPU读取。尤其对Windows或比较大型的程序,要求的内存也越多。而且,内存永远也不会嫌多的,就像钱对于我来说 ^_^
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## 如何计算内存的容量?
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## 如何计算内存的容量?
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内存的最小单位是位(bit),每个位可以代表1或0(开或关),而8个bit则组成1字节(byte)。byte可以说是电脑最基本的计算单位了,再往后则每乘以1024来增加单位。也就是说:
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内存的最小单位是位(bit),每个位可以代表1或0(开或关),而8个bit则组成1字节(byte)。byte可以说是电脑最基本的计算单位了,再往后则每乘以1024来增加单位。也就是说:
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> | -------------: | :-: | :------- |
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> | -------------: | :-: | :------- |
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> | 1KB(Kilo Byte) | = | 1024Byte |
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> | 1KB(Kilo Byte) | = | 1024Byte |
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@ -46,7 +45,6 @@
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假如您的显卡可以显示 1024x768 的分辨率和 32bit 颜色(目前市面上的最低水准)的话,您最少需要`1024x768x32` bit = `3` MB 的RAM。而现在市面上的显卡还有自己的程序处理功能(如3D加速,AI计算加速),那么则需要更多的显存了。
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假如您的显卡可以显示 1024x768 的分辨率和 32bit 颜色(目前市面上的最低水准)的话,您最少需要`1024x768x32` bit = `3` MB 的RAM。而现在市面上的显卡还有自己的程序处理功能(如3D加速,AI计算加速),那么则需要更多的显存了。
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不过,请您要分清楚的是:这里以显存为例子,并不是电脑系统上面的内存,而是显卡本身的(虽然某些核心或板载显卡会共享电脑的内存)。同时,这里虽然只作为一个计算例子而已,不过也适合计算一个 BMP 图像文件的大小
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不过,请您要分清楚的是:这里以显存为例子,并不是电脑系统上面的内存,而是显卡本身的(虽然某些核心或板载显卡会共享电脑的内存)。同时,这里虽然只作为一个计算例子而已,不过也适合计算一个 BMP 图像文件的大小
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> 注:bmp 图像和 png 等图像不同,没有经过压缩,文件大小就是实际的分辨率大小,而 png 图像通常小于同分辨率的 bmp。
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> 注:bmp 图像和 png 等图像不同,没有经过压缩,文件大小就是实际的分辨率大小,而 png 图像通常小于同分辨率的 bmp。
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## 内存的管理
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## 内存的管理
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@ -54,7 +52,7 @@
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不同的操作系统,对内存的管理也不相同,下面以传统的DOS来看看内存的分配情形。由于传统设计的限制和向后兼容的考虑,DOS主要运用的是内存的前1MB。而且,真正工作的区域也只是前面的640K(然而哪怕早期的Windows也已经打破了这个限制了)。
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不同的操作系统,对内存的管理也不相同,下面以传统的DOS来看看内存的分配情形。由于传统设计的限制和向后兼容的考虑,DOS主要运用的是内存的前1MB。而且,真正工作的区域也只是前面的640K(然而哪怕早期的Windows也已经打破了这个限制了)。
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| 0-640KB | 640-</br>768KB | 768-</br>832KB | 832-</br>896KB | 896KB-</br>1MB | 1MB-</br>16MB/4G |
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| 0-640KB | 640-</br>768KB | 768-</br>832KB | 832-</br>896KB | 896KB-</br>1MB | 1MB-</br>16MB/4G |
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| -------------------------------------------- | -------------- | --------------- | -------------- | ------------------ | -------------------------------------------------------------------------------------------------------- |
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| ------- | --------- |---------- | ---------- | ----------- | ---------- |
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|    基本内存    | 显存</br>预留 | 适配器</br>内存 | EMS</br>Window | 主板BIOS</br>内存 |         扩展内存         |
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|    基本内存    | 显存</br>预留 | 适配器</br>内存 | EMS</br>Window | 主板BIOS</br>内存 |         扩展内存         |
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离开了内存,电脑一点东西都做不到,但如果RAM给扰乱了或是超出了范围,电脑也会不工作,通常电脑的宕机或蓝屏(out of memory)就是这样形成的。
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离开了内存,电脑一点东西都做不到,但如果RAM给扰乱了或是超出了范围,电脑也会不工作,通常电脑的宕机或蓝屏(out of memory)就是这样形成的。
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@ -71,15 +69,12 @@
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而我们通常说到的电脑内存就多指系统的RAM,早期的RAM都是直接焊接在主板上面的,而现在RAM已经模块化成为内存条,便于更换。不过,某些设备,例如某些型号的笔记本电脑和所有手机,内存还集成在主板上甚至CPU内部。假如您翻看前面CPU的叙述,不同年代的CPU其最大内存地址也是不同的。x86的CPU的最大内存地址是大约4GB,但x86-64架构的CPU的最大内存地址是大约64TB($2^{46}$Byte)。
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而我们通常说到的电脑内存就多指系统的RAM,早期的RAM都是直接焊接在主板上面的,而现在RAM已经模块化成为内存条,便于更换。不过,某些设备,例如某些型号的笔记本电脑和所有手机,内存还集成在主板上甚至CPU内部。假如您翻看前面CPU的叙述,不同年代的CPU其最大内存地址也是不同的。x86的CPU的最大内存地址是大约4GB,但x86-64架构的CPU的最大内存地址是大约64TB($2^{46}$Byte)。
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RAM 的速度是以 ns(纳秒,nanoseconds,`1000000ns = 1ms`)做单位,以数据的储存速度为标准,数值越低越快。以前的 SIMM 有些是 70ns,十分古老的 DIMM 最快都可以到 10ns 了。而现在主流的 DDR4 的 RAM,速度就更快了(没有找到确切的数据,但据说传输速度达到了 17-25GB/s)。同时,为配合 CPU 的外频速度,也需要不同外频速度的 RAM 才能发挥性能。
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RAM的速度是以ns(纳秒,nanoseconds,`1000000ns = 1ms`)做单位,以数据的储存速度为标准,数值越低越快。以前的SIMM有些是70ns,十分古老的DIMM最快都可以到10ns了。而现在主流的DDR4 的RAM,速度就更快了(没有找到确切的数据,但传输速度达到了 17-25GB/s)。同时,为配合CPU的外频速度,也需要不同外频速度的RAM才能发挥性能。
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> 以目前写者现在使用的内存来说 2666MHz \* 128bit(双通道) / 8(位到字节单位转换) = 42.656GB/s。当然这只是理论速度,实际发挥还要看内存控制器
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ROM虽然说是只读的,但现在的主板甚至显卡的ROM多数是可以重复刷写的,也就是通过程序可以对里面的内容进行更新。不过,如果自己升级固件就要非常小心了,尤其是在升级过程的一半断电的话可就难堪了。比如很久以前的CIH病毒,就可以进入到ROM里面去改写数据,以致机器打不开。如果拿去修理,有些奸商会趁机叫您将主板换掉,其实只要有适当设备,将数据重新写进ROM就可以救回的了,再不然,买一个新的ROM换掉也可以。
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ROM虽然说是只读的,但现在的主板甚至显卡的ROM多数是可以重复刷写的,也就是通过程序可以对里面的内容进行更新。不过,如果自己升级固件就要非常小心了,尤其是在升级过程的一半断电的话可就难堪了。比如很久以前的CIH病毒,就可以进入到ROM里面去改写数据,以致机器打不开。如果拿去修理,有些奸商会趁机叫您将主板换掉,其实只要有适当设备,将数据重新写进ROM就可以救回的了,再不然,买一个新的ROM换掉也可以。
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然而,RAM 有一共同特性,就是有电才能维持记忆,如果电源关掉了,里面所有的数据都会回复到全部为正或负。如果打开台式机的机器盖子去看看主板的话,上面应该都有颗钮扣电池,它就是用来维持主板时钟和 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,用来储存和维护一些机器的基本设定数据)的工作的。一旦机器很久没用,重启的时候或许会显示警告或者开不起来,可能就是 CMOS 的电池用完了,在重新插拔或更换电池后,以前的设定也就消失掉了,此时只能再进入 BIOS(Basic Input Output System)在厂家预设的基础上进行修改后才能让机器回复工作。有时候如果忘记了 BIOS 的密码,也可以通过取出电池或通过跳针将原有的设定清除掉,再重新设定。不过现在的 CMOS 大部分已经采用了非易失性存储器,断电不会丢失数据。所以主板上的电池只剩下了维持时钟工作的功能。不过为了保留传统,大部分厂商的主板也保留了扣下电池清除 BIOS 配置的功能,只是已经不能清除密码了。
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然而,RAM有一共同特性,就是有电才能维持记忆,如果电源关掉了,所有的记忆都会回复到全部为正或负。如果打开台式机的机器盖子去看看主板的话,上面应该都有颗钮扣电池,它就是用来维持主板时钟和CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,用来储存和维护一些机器的基本设定数据)的工作的。一旦机器很久没用,重启的时候或许会显示警告或者开不起来,可能就是CMOS的电池用完了,以前的设定也就消失掉,此时只能再进入BIOS(Basic Input Output System)在厂家预设的基础上进行修改后才能让机器回复工作。有时候如果忘记了BIOS的密码,也可以通过取出电池或通过跳针将原有的设定清除掉,再重新设定。不过现在的CMOS大部分已经采用了非易失性存储器,断电不会丢失数据。所以主板上的电池只剩下了维持时钟工作的功能。不过为了保留传统,大部分厂商的主板也保留了扣下电池清除BIOS配置的功能,只是已经不能清除密码了。
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> 原文: [netman](http://www.study-area.org/compu/compu_mem.htm)</br>
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> 原文: [netman](http://www.study-area.org/compu/compu_mem.htm)</br>
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> study-area-cn
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> study-area-cn
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@ -38,12 +38,11 @@ emm...恐怕这东西也不是个容易说清楚的问题。简单来说,一
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PCIe分为好几个版本,还有x1,x4等通道之分,一般来说,版本越新,通道越多,速度越快。
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PCIe分为好几个版本,还有x1,x4等通道之分,一般来说,版本越新,通道越多,速度越快。
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|版本|PCIe 1.0|PCIe 2.0|PCIe 3.0|PCIe 4.0|PCIe 5.0|
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|版本|PCIe 1.0|PCIe 2.0|PCIe 3.0|PCIe 4.0|PCIe 5.0|
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|x1|250MB/s|500MB/s|984.6MB/s|1.969GB/s|3.9GB/s|
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|x1|250MB/s|500MB/s|984.6MB/s|1.969GB/s|3.9GB/s|
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|x4|1GB/s|2GB/s|3.938GB/s|7.877GB/s|15.8GB/s|
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|x4|1GB/s|2GB/s|3.938GB/s|7.877GB/s|15.8GB/s|
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|x8|2GB/s|4GB/s|7.877GB/s|15.754GB/s|31.508GB/s|
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|x8|2GB/s|4GB/s|7.877GB/s|15.754GB/s|31.508GB/s|
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|x16|4GB/s|8GB/s|15.754GB/s|31.508GB/s|63GB/s|
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|x16|4GB/s|8GB/s|15.754GB/s|31.508GB/s|63GB/s|
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>其实,Nvme本质上就是PCIe x4,最新的PCIe 5.0 x4速度已经达到将近16GB每秒了,实在是太快了
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>其实,Nvme本质上就是PCIe x4,最新的PCIe 5.0 x4速度已经达到将近16GB每秒了,实在是太快了
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### 5.BIOS (Basic Input Output System)
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### 5.BIOS (Basic Input Output System)
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@ -62,11 +61,10 @@ PCIe 分为好几个版本,还有 x1,x4 等通道之分,一般来说,版
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谨记一点:千万不要购买用户基数小而且手册、文档等不够清楚详细的主板!
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谨记一点:千万不要购买用户基数小而且手册、文档等不够清楚详细的主板!
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要是买了刚才提到的那种主板,除了一点点小问题都要耗费半天力气。所以这种主板可千万不要买!
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要是买了刚才提到的那种主板,那恐怕一点点小问题都要耗费半天力气。所以这种主板可千万不要买!
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好了,现在您应该也对主板有了一个大致的了解了,接下来就让我们来学习 **操作系统** 的知识吧!
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好了,现在您应该也对主板有了一个大致的了解了,接下来就让我们来学习 **操作系统** 的知识吧!
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> 原文: [netman](http://www.study-area.org/compu/compu_mb.htm)</br>
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> 原文: [netman](http://www.study-area.org/compu/compu_mb.htm)</br>
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> study-area-cn
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@ -1,6 +1,6 @@
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# 操作系统(Operating System,OS)
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# 操作系统(Operating System,OS)
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哇!终于来到我们平时最常接触的部分——操作系统了!以前使用的 DOS、Windows 98、XP,和现在的 Windows 7、Windows 10 及 Windows 11,都属于操作系统(Opereating System)。不过,却不要误会操作系统就只有微软(Microsoft)的,其实有很多其它系统都比 Microsoft 的操作系统更强大、更稳定,只是由于他们的功能和行应用场合不同,一般人较少接触到而已。或许您听说过 Unix、Linux、FreeBSD、MacOS 等名字,其实它们也是操作系统哦~
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哇!终于来到我们平时最常接触的部分——操作系统了!以前使用的DOS、Windows 98、XP,和现在的Windows 7、Windows 10及 Windows 11,都属于操作系统(Opereating System)。不过,却不要误会操作系统就只有微软(Microsoft)的,其实有很多其它系统都比Microsoft的操作系统更强大、更稳定,只是由于他们的功能和行应用场合不同,一般人较少接触到而已。或许您听说过Unix、Linux、FreeBSD、MAC等名字,其实它们也是操作系统哦~
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## 操作系统的角色
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## 操作系统的角色
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@ -72,6 +72,5 @@ Windows 11:
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不过我们在“学习Linux”章节会谈到一个Linux发行版(在后面会解释,简单来说就是对操作系统的一个小的封装)Rocky Linux。
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不过我们在“学习Linux”章节会谈到一个Linux发行版(在后面会解释,简单来说就是对操作系统的一个小的封装)Rocky Linux。
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> 原文: [netman](http://www.study-area.org/compu/compu_os.htm)</br>
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> 原文: [netman](http://www.study-area.org/compu/compu_os.htm)</br>
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> study-area-cn
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@ -28,12 +28,11 @@
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这是我们最常见的接口,我们见到的绝大部分的机械硬盘和一部分的固态硬盘都是这种接口。这种硬盘体型一般比较大,通常为3.5寸或2.5寸。您会看到一排金手指,中间有一个**两边向上突起,中间分开的凹槽**,把金手指分为左右两个部分,短的是数据线,长的部分就是电源了。
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这是我们最常见的接口,我们见到的绝大部分的机械硬盘和一部分的固态硬盘都是这种接口。这种硬盘体型一般比较大,通常为3.5寸或2.5寸。您会看到一排金手指,中间有一个**两边向上突起,中间分开的凹槽**,把金手指分为左右两个部分,短的是数据线,长的部分就是电源了。
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再看看硬盘的侧面(没有螺丝孔的其中一面),在 SATA 接口上,长的部分就是电源。那些从电源箱引出来的电源线就是接到这里的,不用担心您会接错正负极,因为安反了是插不进去的(记住,防呆设计不犯傻!不要大力出奇迹!)。
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再看看硬盘的侧面(没有螺丝孔的其中一面),在SATA接口上,长的部分就是电源。那些从电源箱引出来的电源线就是接到这里的,不用担心您会接错正负极,因为安反了是插不进去的(哈,防呆设计!不要大力出奇迹!)。
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然后在另外一端,短的接头就是数据排线接口了。排线的接头有个凹进去的方块,那样的话要是掉反了方向是插不进去的(又是防呆!)。
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然后在另外一端,短的接头就是数据排线接口了。排线的接头有个凹进去的方块,那样的话要是掉反了方向是插不进去的(又是防呆!)。
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> 对于部分光驱来说安装方式和SATA硬盘相同。
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> 对于部分光驱来说安装方式和SATA硬盘相同。
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2. M.2
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2. M.2
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M.2 的接口相比SATA很短,因此硬盘的体积也很小。您会在一排金手指上看见一个或两个缺口,有的在左,有的在右。不同协议的硬盘有着不同的缺口,选购时请参考您的电脑主板。
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M.2 的接口相比SATA很短,因此硬盘的体积也很小。您会在一排金手指上看见一个或两个缺口,有的在左,有的在右。不同协议的硬盘有着不同的缺口,选购时请参考您的电脑主板。
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@ -54,14 +53,13 @@
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- 机械硬盘
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- 机械硬盘
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如果你将机械硬盘打开(千万别在您自己的硬盘上这样做﹗因为硬盘是密封的,并且盘片需要在无尘环境下运作,一旦打开你的数据就会变成一面读不出来数据的镜子!)您会发现里面有一堆同轴的金属碟,所有的数据都是记录在这些光滑的金属碟表面之上。磁盘通常都有两面,每一面都有其一个各自的磁头。
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如果你将机械硬盘打开(千万别在您自己的硬盘上这样做﹗因为硬盘是密封的,并且盘片需要在无尘环境下运作,一打开你就会得到一面镜子!)您会发现里面有一堆同轴的金属碟,所有的数据都是记录在这些光滑的金属碟表面之上。磁盘通常都有两面,每一面都有其一个各自的磁头。
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然后将金属磁盘旋转,磁头不移动的在表面相对所画出来的一圈,可以说是一个磁道(Track)。那么从圆心向外以一定距离进行测量,将所有表面上的相同圆周的磁道从上到下叠起来,抽象地看就是一个磁柱(Cylinder)了。
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然后将金属磁盘旋转,磁头不移动的在表面相对所画出来的一圈,可以说是一个磁道(Track)。那么从圆心向外以一定距离进行测量,将所有表面上的相同圆周的磁道从上到下叠起来,抽象地看就是一个磁柱(Cylinder)了。
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然后,也是由圆心开始,在同一表面上分别画出无数条半径,然后每两条半径所分割的磁道,我们称为扇区(Sector)。每一扇区通常可携带512byte(0.5KB)的数据。
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然后,也是由圆心开始,在同一表面上分别画出无数条半径,然后每两条半径所分割的磁道,我们称为扇区(Sector)。每一扇区通常可携带512byte(0.5KB)的数据。
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现今制造技术的不断提高,机械硬盘的磁盘越来越薄,磁头也越来越小,那么磁盘就可以越装越多(相对的是可擦写表面越来越多),甚至一块硬盘能够达到10T!而且表面的密度也不断提高和读写精度越来越高(相对的是Track和Sector也越来越多),所以硬盘容量也越来越大。
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现今制造技术的不断提高,机械硬盘的磁盘越来越薄,磁头也越来越小,那么磁盘就可以越装越多(相对的是可擦写表面越来越多),甚至一块硬盘能够达到10T!而且表面的密度也不断提高和读写精度越来越高(相对的是Track和Sector也越来越多),所以硬盘容量也越来越大。
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- 固态硬盘
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- 固态硬盘
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如果你看见过M.2硬盘或者打开的SATA硬盘,你应该会看到上面密密麻麻的电子元器件。固态硬盘就是靠这些元器件进行存储的。
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如果你看见过M.2硬盘或者打开的SATA硬盘,你应该会看到上面密密麻麻的电子元器件。固态硬盘就是靠这些元器件进行存储的。
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@ -97,7 +95,7 @@
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不过以小弟愚见,最好还是分割数个磁盘,自有其好处﹕
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不过以小弟愚见,最好还是分割数个磁盘,自有其好处﹕
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1. 方便管理,比如可以将磁盘分割为 boot,system,data 等分区(Windows 基本别想了),这样相同种类的文件都可以集中在一起,整齐易理。(不过现在由于文件夹的优化,已经比分区方便多了)
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1. 方便管理,比如可以将磁盘分割为boot,system,data等分区,这样相同种类的文件都可以集中在一起,整齐易理。(不过现在由于文件夹的优化,已经比分区方便多了)
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2. 减少损失,要是因为系统故障(如升级失败)等原因并且必须重新格式化的话,将system或boot分区格式化就可以了,你的data还不至于跟着消失。(PS:linux确实方便很多,只要保留home目录,Windows的注册表和system也一起灰飞烟灭了)
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2. 减少损失,要是因为系统故障(如升级失败)等原因并且必须重新格式化的话,将system或boot分区格式化就可以了,你的data还不至于跟着消失。(PS:linux确实方便很多,只要保留home目录,Windows的注册表和system也一起灰飞烟灭了)
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3. 可安装多个操作系统。利用分区,我们可以在同一硬盘上面安装多个操作系统,比如Windows 7、Windows 10、Ubuntu(Linux的发行版之一)等等。虽然有些系统可以安装在同一个分区里面,但毕竟是不可取的。而且不同的操作系统使用不同的文件系统(Windows使用NTFS,Linux使用ext/xfs),也不可能都使用同一分区。
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3. 可安装多个操作系统。利用分区,我们可以在同一硬盘上面安装多个操作系统,比如Windows 7、Windows 10、Ubuntu(Linux的发行版之一)等等。虽然有些系统可以安装在同一个分区里面,但毕竟是不可取的。而且不同的操作系统使用不同的文件系统(Windows使用NTFS,Linux使用ext/xfs),也不可能都使用同一分区。
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@ -113,13 +111,11 @@
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| 项目 | NTFS | exFat | ext2/3/4 | xfs |
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| 项目 | NTFS | exFat | ext2/3/4 | xfs |
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| Windows 兼容性 | 好 | 好 | 不支持 | 不支持 |
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| Windows 兼容性 | 好 | 好 | 不支持 | 不支持 |
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| Linux 兼容性 | 中 _i_| 中 _i_ | 好 | 好 |
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| Linux 兼容性 | 中 *i*| 中 *i* | 好 | 好 |
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| MacOS 兼容性 | 不支持 | 好 | 不支持 | 不支持 |
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| MacOS 兼容性 | 不支持 | 好 | 不支持 | 不支持 |
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> _i_: Linux 内核仅支持读取,写入需要使用第三方软件包。但除了 Ubuntu 以外的大部分发行版已经自带 ntfs 和 ExFAT 的驱动。
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> *i*: Linux内核仅支持读取,写入需要使用第三方软件包。但大部分发行版已经自带,不过Ubuntu并没有自带exfat支持。
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> 无论如何,使用UEFI启动时,其EFI分区必须是FAT(32)格式的。
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> 无论如何,使用UEFI启动时,其EFI分区必须是FAT(32)格式的。
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## 虚拟内存/内存盘
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## 虚拟内存/内存盘
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@ -135,6 +131,5 @@
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好了,关于硬盘,暂时说到这里,接下来要讲的是电脑的一个非常重要的部件——主板。
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好了,关于硬盘,暂时说到这里,接下来要讲的是电脑的一个非常重要的部件——主板。
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> 原文: [netman](http://www.study-area.org/compu/compu_storage.htm)</br>
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> 原文: [netman](http://www.study-area.org/compu/compu_storage.htm)</br>
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> study-area-cn
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> study-area-cn
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@ -4,7 +4,7 @@
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电脑是什么东西?
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电脑是什么东西?
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我还记得在我上第一堂电脑课的时候,老师也是问大家这个问题。但答案却出乎意料:电脑是一台非常非常蠢的机器!
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我还记得,上第一堂电脑课的时候,老师也是问大家这个问题。但答案却出乎意料:电脑是一台非常非常蠢的机器!
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有没有搞错?电脑比我们任何一个人都厉害多了,没有电脑恐世界怕会大乱呢!其实,老师说的没错。因为聪明的其实是我们人类罢了,电脑只是一个工具而已。电脑真正的威力,就是凝聚了人类智慧的一堆程序。程序是靠人写出来的,离开了它,电脑好比是一堆半导体,塑料,金属的混合体 —— 一具没有灵魂的躯壳。
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有没有搞错?电脑比我们任何一个人都厉害多了,没有电脑恐世界怕会大乱呢!其实,老师说的没错。因为聪明的其实是我们人类罢了,电脑只是一个工具而已。电脑真正的威力,就是凝聚了人类智慧的一堆程序。程序是靠人写出来的,离开了它,电脑好比是一堆半导体,塑料,金属的混合体 —— 一具没有灵魂的躯壳。
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@ -16,11 +16,10 @@
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## 和电脑交个朋友
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## 和电脑交个朋友
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学习电脑就像交朋友一样,贵在相处了解和真诚付出。 如果有一天您发现电脑不跟您合作了,可不要生它的气哦。其实它也很想帮您解决问题(这是电脑的终身使命),只是,有时侯它不能了解您(或程序)所交给它的信息而已。 比方说您在键盘上输入:1+1=? ,您很有可能得到 Bad command or file name 的回应。 呵,知道老师为什么说电脑是蠢东西了吧?^\_^ 更有甚者,若你把它的思维绕了,它还会发呆呢,也就是我们说的'宕机'了(千年虫 —— Y2K bug,就是最好的例子了)。
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学习电脑就像交朋友一样,贵在相处了解和真诚付出。 如果有一天您发现电脑不跟您合作了,可不要生它的气哦。其实它也很想帮您解决问题(这是电脑的终身使命),只是,有时侯它不能了解您(或程序)所交给它的信息而已。 比方说您在键盘上输入:1+1=? ,您很有可能得到 Bad command or file name 的回应。 呵,知道老师为什么说电脑是蠢东西了吧?^_^ 更有甚者,若你把它的思维绕了,它还会发呆呢,也就是我们说的'宕机'了(千年虫 —— Y2K bug,就是最好的例子了)。
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那么,我们要如何交这朋友呢?慢慢来,由基础开始。继续看下面的文章相信对您有所帮助。
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那么,我们要如何交这朋友呢?慢慢来,由基础开始。继续看下面的文章相信对您有所帮助。
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