、計算機系統

1、硬件五大部分：

2、虛擬內存：

許多計算機支持虛擬內存機制，該機制使計算機可以運行大于物理內存的程序，方法是將正在使用的程序放入內存去執行，而暫時不需要執行的程序放到磁盤的某塊地方，這塊地方成為虛擬內存，在linux中成為swap，這種機制的核心在于快速地映射內存地址，由cpu中的一個部件負責，成為存儲器管理單元(Memory Management Unit MMU)

3、啟動計算機：

在計算機的主板上有一個基本的輸入輸出程序（Basic Input Output system)

BIOS就相當于一個小的操作系統，它有底層的I/O軟件，包括讀鍵盤，寫屏幕，進行磁盤I/O,該程序存放于一非易失性閃存RAM中。

啟動流程：

-------.計算機加電

-------.BIOS開始運行，檢測硬件：cpu、內存、硬盤等

-------.BIOS讀取CMOS存儲器中的參數，選擇啟動設備

-------.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）

-------.根據分區信息讀入bootloader啟動裝載模塊，啟動操作系統

-------.然后操作系統詢問BIOS，以獲得配置信息。對于每種設備，系統會檢查其設備驅動程序是否存在，如果沒有，系統則會要求用戶按照設備驅動程序。一旦有了全部的設備驅動程序，操作系統就會將它們調入內核。然后初始有關的表格（如進程表），穿件需要的進程，并在每個終端上啟動登錄程序或GUI

二、操作系統：

1、為什么要有操作系統

程序員無法把所有的硬件操作細節都了解到，管理這些硬件并且加以優化使用是非常繁瑣的工作，這個繁瑣的工作就是操作系統來干的，有了他，程序員就從這些繁瑣的工作中解脫了出來，只需要考慮自己的應用軟件的編寫就可以了，應用軟件直接使用操作系統提供的功能來間接使用硬件。

2、什么是操作系統

----精簡地說的話，操作系統就是一個協調、管理和控制計算機硬件資源和軟件資源的控制程序

----細說的話，操作系統應該分成兩部分功能：

--------隱藏了丑陋的硬件調用接口，為應用程序員提供調用硬件資源得更好，更簡單，更清晰的模型（系統調用接口）。應用程序員有了這些接口后，就不用再考慮操作硬件的細節，專心開發自己的應用程序即可。為應用程序提供如何使用硬件資源的抽象

--------將應用程序對硬件資源的靜態請求變得有序化。管理硬件資源

三、網絡基礎-網絡通信原理

1、互聯網的本質就是一系列的網絡協議

2、osi七層協議

-----互聯網協議按照功能不同分為osi七層或tcp/ip五層或tcp/ip四層：

-----每層運行常見物理設備

A-----1、物理層由來：上面提到，孤立的計算機之間要想一起玩，就必須接入internet，言外之意就是計算機之間必須完成組網

-----1.1、物理層功能：主要是基于電器特性發送高低電壓(電信號)，高電壓對應數字1，低電壓對應數字0

B-----2、數據鏈路層由來：單純的電信號0和1沒有任何意義，必須規定電信號多少位一組，每組什么意思

-----2.1、數據鏈路層的功能：定義了電信號的分組方式

-----2.2、以太網協議：

----------早期的時候各個公司都有自己的分組方式，后來形成了統一的標準，即以太網協議ethernet

ethernet規定：

一組電信號構成一個數據包，叫做‘幀’。每一數據幀分成：報頭head和數據data兩部分

head包含：(固定18個字節)

發送者／源地址，6個字節

接收者／目標地址，6個字節

數據類型，6個字節

data包含：(最短46字節，最長1500字節)

數據包的具體內容

head長度＋data長度＝最短64字節，最長1518字節，超過最大限制就分片發送

----------mac地址：

head中包含的源和目標地址由來：ethernet規定接入internet的設備都必須具備網卡，發送端和接收端的地址便是指網卡的地址，即mac地址

mac地址：每塊網卡出廠時都被燒制上一個世界唯一的mac地址，長度為48位2進制，通常由12位16進制數表示（前六位是廠商編號，后六位是流水線號）

----------廣播：

有了mac地址，同一網絡內的兩臺主機就可以通信了（一臺主機通過arp協議獲取另外一臺主機的mac地址）

ethernet采用最原始的方式，廣播的方式進行通信，即計算機通信基本靠吼

C-----3、網絡層由來：有了ethernet、mac地址、廣播的發送方式，世界上的計算機就可以彼此通信了，問題是世界范圍的互聯網是由一個個彼此隔離的小的局域網組成的，那么如果所有的通信都采用以太網的廣播方式，那么一臺機器發送的包全世界都會收到，這就不僅僅是效率低的問題了，這會是一種災難。所以就采用路由的方式（向不同廣播域／子網分發數據包），mac地址是無法區分的，它只跟廠商有關

-----3.1、網絡層功能：引入一套新的地址用來區分不同的廣播域／子網，這套地址即網絡地址

-----IP協議：

規定網絡地址的協議叫ip協議，它定義的地址稱之為ip地址，廣泛采用的v4版本即ipv4，它規定網絡地址由32位2進制表示

范圍0.0.0.0-255.255.255.255

一個ip地址通常寫成四段十進制數，例：172.16.10.1

-----ip地址分成兩部分

網絡部分：標識子網

主機部分：標識主機

注意：單純的ip地址段只是標識了ip地址的種類，從網絡部分或主機部分都無法辨識一個ip所處的子網

例：172.16.10.1與172.16.10.2并不能確定二者處于同一子網

-----子網掩碼

所謂”子網掩碼”，就是表示子網絡特征的一個參數。它在形式上等同于IP地址，也是一個32位二進制數字，它的網絡部分全部為1，主機部分全部為0。比如，IP地址172.16.10.1，如果已知網絡部分是前24位，主機部分是后8位，那么子網絡掩碼就是11111111.11111111.11111111.00000000，寫成十進制就是255.255.255.0。

-----知道”子網掩碼”，我們就能判斷，任意兩個IP地址是否處在同一個子網絡。方法是將兩個IP地址與子網掩碼分別進行AND運算（兩個數位都為1，運算結果為1，否則為0），然后比較結果是否相同，如果是的話，就表明它們在同一個子網絡中，否則就不是。

-----總結一下，IP協議的作用主要有兩個，一個是為每一臺計算機分配IP地址，另一個是確定哪些地址在同一個子網絡。

-----ip數據包

ip數據包也分為head和data部分，無須為ip包定義單獨的欄位，直接放入以太網包的data部分

head：長度為20到60字節

data：最長為65,515字節。

而以太網數據包的”數據”部分，最長只有1500字節。因此，如果IP數據包超過了1500字節，它就需要分割成幾個以太網數據包，分開發送了。

----- ARP協議：

----------arp協議由來：計算機通信基本靠吼，即廣播的方式，所有上層的包到最后都要封裝上以太網頭，然后通過以太網協議發送，在談及以太網協議時候，我門了解到通信是基于mac的廣播方式實現，計算機在發包時，獲取自身的mac是容易的，如何獲取目標主機的mac，就需要通過arp協議

----------arp協議功能：廣播的方式發送數據包，獲取目標主機的mac地址

協議工作方式：每臺主機ip都是已知的

例如：主機172.16.10.10/24訪問172.16.10.11/24

一：首先通過ip地址和子網掩碼區分出自己所處的子網

二：分析172.16.10.10/24與172.16.10.11/24處于同一網絡(如果不是同一網絡，那么下表中目標ip為172.16.10.1,通過arp獲取的是網關的mac)

三：這個包會以廣播的方式在發送端所處的自網內傳輸，所有主機接收后拆開包，發現目標ip為自己的，就響應，返回自己的mac

D-----4、傳輸層的由來：網絡層的ip幫我們區分子網，以太網層的mac幫我們找到主機，然后大家使用的都是應用程序，你的電腦上可能同時開啟qq，暴風影音，等多個應用程序，

那么我們通過ip和mac找到了一臺特定的主機，如何標識這臺主機上的應用程序，答案就是端口，端口即應用程序與網卡關聯的編號。

-----傳輸層功能：建立端口到端口的通信

補充：端口范圍0-65535，0-1023為系統占用端口

----------tcp協議：

可靠傳輸，TCP數據包沒有長度限制，理論上可以無限長，但是為了保證網絡的效率，通常TCP數據包的長度不會超過IP數據包的長度，以確保單個TCP數據包不必再分割。

----------udp協議：

不可靠傳輸，”報頭”部分一共只有8個字節，總長度不超過65,535字節，正好放進一個IP數據包。

E-----5、應用層由來：用戶使用的都是應用程序，均工作于應用層，互聯網是開發的，大家都可以開發自己的應用程序，數據多種多樣，必須規定好數據的組織形式

應用層功能：規定應用程序的數據格式。

-----最后圖片總結網絡傳輸：

-----我們知道兩個進程如果需要進行通訊最基本的一個前提能能夠唯一的標示一個進程，在本地進程通訊中我們可以使用PID來唯一標示一個進程，但PID只在本地唯一，網絡中的兩個進程PID沖突幾率很大，這時候我們需要另辟它徑了，我們知道IP層的ip地址可以唯一標示主機，而TCP層協議和端口號可以唯一標示主機的一個進程，這樣我們可以利用ip地址＋協議＋端口號唯一標示網絡中的一個進程。能夠唯一標示網絡中的進程后，它們就可以利用socket進行通信了

-----什么是socket？

我們經常把socket翻譯為套接字，socket是在應用層和傳輸層之間的一個抽象層，它把TCP/IP層復雜的操作抽象為幾個簡單的接口供應用層調用已實現進程在網絡中通信。

socket起源于UNIX，在Unix一切皆文件哲學的思想下，socket是一種"打開—讀/寫—關閉"模式的實現，服務器和客戶端各自維護一個"文件"，在建立連接打開后，可以向自己文件寫入內容供對方讀取或者讀取對方內容，通訊結束時關閉文件。

四、網絡基礎-網絡通信實現

1、想實現網絡通信，每臺主機需具備四要素

-----本機的IP地址

-----子網掩碼

-----網關的IP地址

-----DNS的IP地址

2、獲取這四要素分兩種方式

----1.靜態獲取

-----即手動配置

----2.動態獲取

-----通過dhcp獲取

（1）最前面的”以太網標頭”，設置發出方（本機）的MAC地址和接收方（DHCP服務器）的MAC地址。前者就是本機網卡的MAC地址，后者這時不知道，就填入一個廣播地址：FF-FF-FF-FF-FF-FF。

（2）后面的”IP標頭”，設置發出方的IP地址和接收方的IP地址。這時，對于這兩者，本機都不知道。于是，發出方的IP地址就設為0.0.0.0，接收方的IP地址設為255.255.255.255。

（3）最后的”UDP標頭”，設置發出方的端口和接收方的端口。這一部分是DHCP協議規定好的，發出方是68端口，接收方是67端口。

這個數據包構造完成后，就可以發出了。以太網是廣播發送，同一個子網絡的每臺計算機都收到了這個包。因為接收方的MAC地址是FF-FF-FF-FF-FF-FF，看不出是發給誰的，所以每臺收到這個包的計算機，還必須分析這個包的IP地址，才能確定是不是發給自己的。當看到發出方IP地址是0.0.0.0，接收方是255.255.255.255，于是DHCP服務器知道”這個包是發給我的”，而其他計算機就可以丟棄這個包。

接下來，DHCP服務器讀出這個包的數據內容，分配好IP地址，發送回去一個”DHCP響應”數據包。這個響應包的結構也是類似的，以太網標頭的MAC地址是雙方的網卡地址，IP標頭的IP地址是DHCP服務器的IP地址（發出方）和255.255.255.255（接收方），UDP標頭的端口是67（發出方）和68（接收方），分配給請求端的IP地址和本網絡的具體參數則包含在Data部分。

新加入的計算機收到這個響應包，于是就知道了自己的IP地址、子網掩碼、網關地址、DNS服務器等等參數

五、網絡基礎-網絡通信流程

1.本機獲取

----本機的IP地址：192.168.1.100

----子網掩碼：255.255.255.0

----網關的IP地址：192.168.1.1

----DNS的IP地址：8.8.8.8

2.打開瀏覽器，想要訪問Google，在地址欄輸入了網址：www.google.com。

3.dns協議(基于udp協議)

----13臺根dns：

A.root-servers.net198.41.0.4美國
B.root-servers.net192.228.79.201美國（另支持IPv6）
C.root-servers.net192.33.4.12法國
D.root-servers.net128.8.10.90美國
E.root-servers.net192.203.230.10美國
F.root-servers.net192.5.5.241美國（另支持IPv6）
G.root-servers.net192.112.36.4美國
H.root-servers.net128.63.2.53美國（另支持IPv6）
I.root-servers.net192.36.148.17瑞典
J.root-servers.net192.58.128.30美國
K.root-servers.net193.0.14.129英國（另支持IPv6）
L.root-servers.net198.32.64.12美國
M.root-servers.net202.12.27.33日本（另支持IPv6）

域名定義：http://jingyan.baidu.com/article/1974b289a649daf4b1f774cb.html

頂級域名：以.com,.net,.org,.cn等等屬于國際頂級域名，根據目前的國際互聯網域名體系，國際頂級域名分為兩類：類別頂級域名(gTLD)和地理頂級域名(ccTLD)兩種。類別頂級域名是 以"COM"、"NET"、"ORG"、"BIZ"、"INFO"等結尾的域名，均由國外公司負責管理。地理頂級域名是以國家或地區代碼為結尾的域名，如"CN"代表中國，"UK"代表英國。地理頂級域名一般由各個國家或地區負責管理。

二級域名：二級域名是以頂級域名為基礎的地理域名，比喻中國的二級域有，.com.cn,.net.cn,.org.cn,.gd.cn等.子域名是其父域名的子域名，比喻父域名是abc.com,子域名就是www.abc.com或者*.abc.com.
一般來說，二級域名是域名的一條記錄，比如alidiedie.com是一個域名，www.alidiedie.com是其中比較常用的記錄，一般默認是用這個，但是類似*.alidiedie.com的域名全部稱作是alidiedie.com的二級

4.HTTP部分的內容，類似于下面這樣：

GET / HTTP/1.1
Host: www.google.com
Connection: keep-alive
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1) ……
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8
Accept-Encoding: gzip,deflate,sdch
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8
Accept-Charset: GBK,utf-8;q=0.7,*;q=0.3
Cookie: … …

我們假定這個部分的長度為4960字節，它會被嵌在TCP數據包之中。

5. TCP協議

TCP數據包需要設置端口，接收方（Google）的HTTP端口默認是80，發送方（本機）的端口是一個隨機生成的1024-65535之間的整數，假定為51775。

TCP數據包的標頭長度為20字節，加上嵌入HTTP的數據包，總長度變為4980字節。

6 .IP協議

然后，TCP數據包再嵌入IP數據包。IP數據包需要設置雙方的IP地址，這是已知的，發送方是192.168.1.100（本機），接收方是172.194.72.105（Google）。

IP數據包的標頭長度為20字節，加上嵌入的TCP數據包，總長度變為5000字節。

7. 以太網協議

最后，IP數據包嵌入以太網數據包。以太網數據包需要設置雙方的MAC地址，發送方為本機的網卡MAC地址，接收方為網關192.168.1.1的MAC地址（通過ARP協議得到）。

以太網數據包的數據部分，最大長度為1500字節，而現在的IP數據包長度為5000字節。因此，IP數據包必須分割成四個包。因為每個包都有自己的IP標頭（20字節），所以四個包的IP數據包的長度分別為1500、1500、1500、560。

8. 服務器端響應

經過多個網關的轉發，Google的服務器172.194.72.105，收到了這四個以太網數據包。

根據IP標頭的序號，Google將四個包拼起來，取出完整的TCP數據包，然后讀出里面的”HTTP請求”，接著做出”HTTP響應”，再用TCP協議發回來。

本機收到HTTP響應以后，就可以將網頁顯示出來，完成一次網絡通信。

家都知道電腦的組成是由顯卡、內存條、CPU、硬盤等組成的，那么你知道具體的型號以及功能嗎？

我相信大部分人都是這種狀態吧？

因此，為了幫助大家快速地辨別和區別不同型號之間的差異，減少買到不合適的電腦的概率，我將從電腦的各個部件逐一進行分析，方便大家購買。

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主板

就是搭載所有電子元件的載體，涉及穩定性，以及散熱性和功能性。基本上買新款就可以了。

CPU（中央處理器）

主要有兩家公司在做：Intel和AMD，所以這次我們主要講解這兩家。

首先是 Intel 家的處理器：

第一看代數，i5-1135G7 就是11代，i5 8250U就是8代，建議買較新的一代或兩代，不建議7代及更早的型號，因為第八代是近幾年提升最大的一代，更早的版本都是擠牙膏。

第二看定位，酷睿系列i9 i7 i5 i3——從高到低，再往下就是奔騰（基本無法滿足使用）。

第三看后綴，Y代表超低電壓，TDP為10W；

H代表的是BGA封裝，也就是直接焊接在主板上，無法更換；

U代表低電壓，TDP為15W；

Q代表的是四核，在筆記本中，i7可不一定都是四核心的，不乏雙核心四線程的產品，不過一般都屬于低電壓或者超低電壓系列；

M代表的是標準電壓產品，TDP每一代可能都不一樣，但一般都是30W以上，也是最主流的產品；

X代表的是旗艦級，一般都是四核心八線程產品。

而這些字母可以自由組合，常見為HQ、MQ、XM等，其含義如下：

MQ代表的是BGA封裝的四核處理器，和桌面處理器一樣卡在CPU插槽中，如果用戶找到合適的替代品，可以自行更換，但注意散熱條件一定要跟上；

HQ代表的是直接焊接在主板上的四核處理器，無法更換；

XM系列代表的是旗艦級移動版四核處理器，基本上只有頂級游戲筆記本會采用，同時也能更換。不過更換的人群比較少，因為移動平臺很難找到更強的CPU產品，就算有價格非常高。

接下來是AMD:

主流型號是Ryzen（銳龍）系列，有時也叫 Zen 系列 (A10 A8 A6系列千萬別買，都是過時產品)

第一看代數，R5 5600U 是第五代 (同樣不建議購買二代及更早的型號)

第二看定位，R9 R7 R5 R3 —— 從高到低 ，可以大致認為是對標低壓版的i9 i7 i5 i3 ，但AMD要稍強些，可以和更高級別的Intel 處理器一較高下。

第三看后綴 ，目前只有U和H系列，低壓和標壓，對性能沒有要求依然選擇低壓。

相比之下，銳龍在功耗和發熱方面控制得更好，且性能更好（更重要的是價格便宜AMDyyds！）。

內存條

分為ddr3和ddr4版本，我們稱為三代和四代，四代肯定比三代好。頻率也是越高越好。有1333/1666/2660等等，太多了，記住，有的低端主板是不支持高頻內存條的。所以選購的時候看清楚支不支持內存條的型號和CPU。

硬盤

硬盤主要分兩種，機械硬盤（HDD）和固態硬盤（SSD）。兩者主要是存儲原理不同。機械硬盤特點是速度慢但是價格便宜。筆記本上經常是500G、1T這種容量，轉速主要是7200rpm和5400rpm，轉速越高性能越好，但肯定都和SSD有一定區別。固態硬盤速度快，但是價格較貴，常見128G、256G等容量，同時還有SATA和m.2.NVMe的區別，這兩者使用的接口不同協議不同，NVMe的SSD速度要高過SATA的SSD。而游戲本常見的1T+128G則是1T的機械硬盤加上另一塊128G的SSD組成，其中SSD用來裝系統和常用軟件提高速度。

顯卡

筆記本顯卡首先分為獨立顯卡和集成顯卡（或者叫核芯顯卡），集成顯卡的顯卡芯片是集成在CPU中，共享系統內存作為顯存，性能上和低端的獨立顯卡差不多。所以想玩大游戲或者處理圖像居多的，不建議購買集成顯卡機型。

集成顯卡現在性能已經提高了很多，可滿足日常大部分需求，例如上網聊天，Office辦公，看電影，玩小游戲等情景都綽綽有余。基本核顯的性能都差不了多少，所以不做過多的闡述。

獨立顯卡品牌有AMD、NVIDIA兩家，但AMD獨顯在筆記本上比較少見，所以暫不討論。NVIDIA獨顯現在主要有兩個系列。

首先是GTX/RTX系列：

NVIDIA獨顯已經升級到第30代，型號也變成了四位數

前兩位數字是代數，越大越新，如RTX3060，GTX2060，30看似是30代,其實只是20代的下一代，20代同理，也只是10的下一代。

第三位數字是定位，越大越好，比如RTX2080是高端，GT1030是3。

一般來說代數越新代表越強，但并不是絕對的，比如 2060就弱于1080。

MX系列：

入門級獨顯，適合玩配置要求低的游戲，如最常見的MX450、MX350。第一位是代數，目前最新的是第四代。

要玩大型游戲，建議選擇GTX 系列(且定位>=5 ，具體還需看游戲的配置需求)。如果只玩LOL這類低配游戲，MX系列也可以。

散熱器

分為風冷和水冷，可以冷卻CPU或顯卡。不要為了好看強上水冷，因為好的風冷完爆水冷。而稍微好點的水冷，能吊打所有風冷。

機箱

在選擇的時候，要注意你的主板能不能插進去，記得一定要咨詢賣方。

以上便是對電腦各個部件的分析，希望大家都能買到自己喜歡的電腦。

這里是@知科技APP，一個只寫實用知識的作者。

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