编程的科普小知识

编程的科普小知识,第1张

1.编程是什么

简单的说,编程就是为了借助于计算机来达到某一目的或解决某个问题,而使用某种程序设计语言编写程序代码,并最终得到结果的过程。

计算机虽然功能十分强大。可以供你上网、打游戏、管理公司人事关系等等,但是没有程序,它就等于是一堆废铁,不会理会我们对它下达的“命令”。

于是,我们要驯服它,只有通过一种方式——程序,这也是我们和计算机沟通的唯一方式。 那程序到底是什么呢? 程序也就是指令的 *** ,它告诉计算机如何执行特殊的任务。

打个比方说,它好比指导你烹调菜品的菜谱或指挥行驶一路到达目的地的交警(或者交通路标)。没有这些特殊的指令,就不能执行预期的任务。

计算机也一样,当你想让计算机为你做一件事情的时候,计算机本身并不能主动为我们工作,因此我们必须对它下达指令,而它根本不会也不可能听懂人类自然语言对事情的描述,因此我们必须使用程序来告诉计算机做什么事情以及如何去做?甚至对最简单的任务也需要指令,例如如何取得击键,怎样在屏幕上放一个字母,怎样在磁盘中保存文件等等。 这么麻烦,连这些东西编程都要考虑!怪不得人家说编程好难!你错了,其实许多这样的指令都是现成的,包含在处理芯片中内置于 *** 作系统中,因此我们不必担心它们工作,他们都是由处理器和 *** 作系统来完成的,并不需要我们来干预这些过程。

上面讲到的计算机本身不会主动的做任何事情。因此我们要通过程序的方式来让计算机为我们“效劳”。

而这个过程就是我们“编”出来的。编程可以使用某一种程序设计语言来实现,按照这种语言的语法来描述让计算机要做的事情。

我们这里所讲的语法和外语中的语法完全两码事,这里讲的语法只是读你的程序书写做出一写规定而已。 写出程序后,再由特殊的软件将你的程序解释或翻译成计算机能够识别的“计算机语言”,然后计算机就可以“听得懂”你的话了,并会按照你的吩咐去做事了。

因此,编程实际上也就是“人给计算机出规则”这么一个过程。 随计算机语言的种类非常的多,总的来说可以分成机器语言,汇编语言,高级语言三大类。

电脑每做的一次动作,一个步骤,都是按照已经用计算机语言编好的程序来执行,程序是计算机要执行的指令的 *** ,而程序全部都是用我们所掌握的语言来编写的。所以人们要控制计算机一定要通过计算机语言向计算机发出命令。

计算机所能识别的语言只有机器语言,即由构成的代码。但通常人们编程时,不采用机器语言,因为它非常难于记忆和识别。

目前通用的编程语言有两种形式:汇编语言和高级语言。 汇编语言的实质和机器语言是相同的,都是直接对硬件 *** 作,只不过指令采用了英文缩写的标识符,更容易识别和记忆。

它同样需要编程者将每一步具体的 *** 作用命令的形式写出来。 汇编程序的每一句指令只能对应实际 *** 作过程中的一个很细微的动作,例如移动、自增,因此汇编源程序一般比较冗长、复杂、容易出错,而且使用汇编语言编程需要有更多的计算机专业知识,但汇编语言的优点也是显而易见的,用汇编语言所能完成的 *** 作不是一般高级语言所能实现的,而且源程序经汇编生成的可执行文件不仅比较小,而且执行速度很快。

高级语言是目前绝大多数编程者的选择。和汇编语言相比,它不但将许多相关的机器指令合成为单条指令并且去掉了与具体 *** 作有关但与完成工作无关的细节,例如使用堆栈、寄存器等,这样就大大简化了程序中的指令。

由于省略了很多细节,所以编程者也不需要具备太多的专业知识。 高级语言主要是相对于汇编语言而言,它并不是特指某一种具体的语言,而是包括了很多编程语言,如目前流行的VB、VC、FoxPro、Delphi等,这些语言的语法、命令格式都各不相同。

(1)解释类:执行方式类似于我们日常生活中的“同声翻译”,应用程序源代码一边由相应语言的解释器“翻译”成目标代码(机器语言),一边执行,因此效率比较低,而且不能生成可独立执行的可执行文件,应用程序不能脱离其解释器,但这种方式比较灵活,可以动态地调整、修改应用程序。 (2)编译类:编译是指在应用源程序执行之前,就将程序源代码“翻译”成目标代码(机器语言),因此其目标程序可以脱离其语言环境独立执行,使用比较方便、效率较高。

但应用程序一旦需要修改,必须先修改源代码,再重新编译生成新的目标文件(*.OBJ)才能执行,只有目标文件而没有源代码,修改很不方便。现在大多数的编程语言都是编译型的,例如Visual Basic、Visual C++、Visual Foxpro、Delphi等。

这个问题其实很简单。前面我们讲到,程序是人与计算机进行沟通的唯一方式,因此我们要让计算机为我们服务,就必须有程序,而程序从哪里来?当然是由我们编写出来了。

或许你又会问到另一个问题:现在要什么程序有什么程序, *** 嘛还要编程呢?这你就错了,现在的程序虽然很多,需要什么样的程序直接到网上不需要很长时间就可以找到类似的,而且有可能就是你所需要的。但是,就好比去买衣服,虽然卖衣服的到处都是,但是哪一件是为你“量身定做”的呢! 程序还能够做很多事情不同的程序可以完成不同的。

2.科普小知识资料有哪些

科普小知识按研究对象不同可分为自然科学、社会科学和思维科学。

1、自然科学是关于自然现象的各门具体科学,研究自然界的本质和规律。

例如,数学、物理学、化学、天文学、地理学、生物学等等。

2、社会科学是关于社会现象的各门具体科学、力求揭示社会的本质和规律。

例如,经济学、政治学、军事学、社会学、管理学、教育学等等。

3、人文科学是关于人类文化现象的各门具体科学、力求揭示社会文化领域的本质和规律。

例如,语言学、历史学、考古学、伦理学、美学、宗教学等等。

科学知识普及简称科普,又称大众科学或者普及科学,是指利用各种传媒以浅显的、让公众易于理解、接受和参与的方式向普通大众介绍自然科学和社会科学知识、推广科学技术的应用、倡导科学方法、传播科学思想、弘扬科学精神的活动。科学普及是一种社会教育。

参考资料

科学的分类.360个人图书馆[引用时间2018-4-4]

3.计算机编程入门

选择一门编程语言、建立基本的编程思想、注重实验和学习相关知识。

1、选择一门编程语言。

虽然目前编程语言有600种左右,但是比较流行的编程语言只有几十种,所以尽量选择流行程度比较高的编程语言来入门编程。对于没有明确编程场景的初学者来说,尽量选择全场景编程语言,比如Java、Python、C#等就是不错的选择,不仅应用范围广泛,而且也有大量的开发案例可以参考学习。

2、建立基本的编程思想。

编程语言本身的难度并不高,只要掌握了相应的编程规则就能逐渐建立起自己的编程思想。建立编程思想的第一步是了解编程语言的基本语法规则,以Java语言为例,要掌握各种抽象概念,比如类、对象、属性、方法等;第二步是了解基本的编程过程,比如类的定义、对象的创建、方法的调用;第三步是学习经典的编程模式。

3、注重实验。

学习编程语言一定要重视实验,实验不仅能够帮助理解各种抽象概念,也能在一定程度上积累编程经验。

4、学习相关知识。

在学习编程语言的过程中,也需要同时学习计算机网络、数据库等相关知识,在当前的云计算和大数据时代背景下,还需要掌握如何通过云计算(PaaS)来辅助开发,以及如何利用大数据平台的各种资源。

扩展资料

注意事项:

1、网上有很多编程社区,编程论坛,以及免费的学习教程、视频资源等。刚开始学习,除了看书,要亲自上手实践,遇到问题去这些地方查找。

2、要学习电脑编程,对于刚入门的新手来说,一定要多实践,多敲代码,遇到bug上网查找,多看看别人的博客、个人网站,向程序员大牛学习。

4.计算机的科学、学问除了编程一大方面还有哪几个方面

计算机的科学?与计算机有关的学科有:计算机科学,数学,计算机程序设计,软件工程,计算机工程等。

如你所说的微电子学,电学等都是以上学科的基础性课程。如学数字电子技术(或称计算机逻辑),再学计算机组成与结构,再学微机原理接口,学具体的微机(MCU,DSP)。

课程都是一门承接着一门的。以下可做参考:硬件 结构控制和指令系统 算法和逻辑结构 存储器结构 冯·诺伊曼结构 哈佛结构 输入/输出和数据通信 数字逻辑 逻辑设计 集成电路 计算机系统组织 计算机系统结构 计算机网络 分布式计算 网络安全 计算机系统实现 软件 系统软件 *** 作系统 编译器 应用软件 计算机游戏 办公自动化 网络软件 CAD软件 计算机程序 程序设计和程序设计实践 面向对象技术 程序设计语言 软件工程 软件复用 驱动程序 计算机模拟 程序设计方法学 数据和信息系统 数据结构 数据存储表示 数据加密 数据压缩 编码与信息论 文件 信息系统 管理信息系统 决策支持系统 - 专家系统 数据库 信息存储和数据存取 信息交互与表达 主要的研究领域 形式化基础 逻辑学 谓词逻辑 模态逻辑 时序逻辑 描述逻辑 数学 泛代数 递归论 模型论 概率论和数理统计 逻辑代数 布尔代数 离散数学 组合数学 图论 网论 信息论 理论计算机科学 形式语言 自动机 可计算性 算法 计算复杂性 描述复杂性 编译器 程序设计理论 信息论 类型理论 指称语义 微程序 遗传算法 并行计算 计算方法学 人工智能 计算机图形学 图像处理与计算机视觉 模式识别 语音识别 文字识别 签名识别 人脸识别 指纹识别 仿真与建模 数字信号处理 文档与文本处理 计算机应用 数值计算 数值分析 定理机器证明 计算机代数 工程计算 计算机化学 计算机物理 生物信息论 计算生物学 非数值计算 工厂自动化 办公室自动化 人工智能 信息存储与检索 符号语言处理 计算机辅助科学 计算机辅助设计 计算机辅助教学 计算机辅助管理 计算机辅助软件工程 机器人学 多媒体技术 人机交互 电子商务 特定技术 测试基准 机器视觉 数据压缩 软件设计模式 数字信号处理 文件格式 信息安全 国际互联网络 超大规模集成电路设计 网络传输协议 网络处理器技术 整数运算器 浮点运算器 矩阵运算处理器 网格 计算科学史 计算机历史 软件业历史 编程思想。

5.科普小知识的内容是什么

科普小知识的内容是什么?

科普知识是一种用通俗易懂的语言,来解释种种科学现象和理论的知识文字。用以普及科学知识为目的。

科普知识涵盖了科学领域的各个方面,无论是物理、化学、生物各个学科,还是日常生活无不涉及到科普知识。由于其范围的广泛性,奠定了科普知识的重要意义和影响。科普知识的重要意义必然要求我们的科普教育必须与时俱进的与我们所提倡的素质教育同行。同步发展。使科普知识,科普教育真正意义上走进人们的生活。科普知识的意义和影响必将是深远的、长久的。

这里举两个例子:

1.为甚么星星会一闪一闪的?

我们看到星闪闪,这不是因为星星本身的光度出现变化,而是与大气的遮挡有关。

大气隔在我们与星星之间,当星光通过大气层时,会受到大气的密度和厚薄影响。大气不是绝对的透明,它的透明度会根据密度的不同而产生变化。所以我们在地面透过它来看星星,就会看到星星好像在闪动的样子了。

2. 为甚么人会打呵欠?

当我们感到疲累时,体内已产生了许多的二氧化碳。当二氧化碳过多时,必须再增加氧气来平衡体内所需。因为这些残留的二氧化碳,会影响我们身体的机能活动,这时身体便会发出保护性的反应,于是就打起呵欠来。

打呵欠是一种深呼吸动作,它会让我们比平常更多地吸进氧气和排出二气化碳,还做到消除疲劳的作用呢。

……

6.科普小知识

科学知识

1白天,鸟儿们在枝头穿梭呜叫,在蓝天下自由飞翔,到了晚上,它们和我们人一样也要休息、睡觉,恢复体力,不过它们睡觉的姿势可是各不相同的。

2冰糕冒气是因为外界空气中有不少眼睛看不见的水汽,碰到很冷的冰糕时,一遇冷就液化成雾滴包围在冰糕周围,看上去似乎是冰糕在“冒气”一样。

3向日葵的茎部含有一种奇妙的植物生长素。这种生长素非常怕光。一遇光线照射,它就会到背光的一面去,同时它还 *** 背广义面的细胞迅速繁殖,所以,背光的一面就比向光的一面生长的快,使向日葵产生了向旋光性弯曲。

4蝉的外壳(外骨骼)是坚硬的,不能随着蝉的生长而扩大,当蝉生长到一定阶段时,蝉的外骨骼限制了蝉的生长,蝉将原有的外骨骼脱去,就是蝉蜕。

5蜂先把采来的花朵甜汁吐到一个空的蜂房中,到了晚上,再把甜汁吸到自己的蜜胃里进行调制,然后再吐出来,再吞进去,如此轮番吞吞吐吐,要进行100~240次,最后才酿成香甜的蜂蜜

6我们看到星闪闪,这不是因为星星本身的光度出现变化,而是与大气的遮挡有关。大气隔在我们与星星之间,当星光通过大气层时,会受到大气的密度和厚薄影响。大气不是绝对的透明,它的透明度会根据密度的不同而产生变化。所以我们在地面透过它来看星星,就会看到星星好像在闪动的样子了。

7当我们感到疲累时,体内已产生了许多的二氧化碳。当二氧化碳过多时,必须再增加氧气来平衡体内所需。因为这些残留的二氧化碳,会影响我们身体的机能活动,这时身体便会发出保护性的反应,于是就打起呵欠来。打呵欠是一种深呼吸动作,它会让我们比平常更多地吸进氧气和排出二气化碳,还做到消除疲劳的作用呢。

8蛇的身上有很多鳞片,这是它们身上最外面的一层盔甲。鳞片不但用来保护身体,还可以是它们的「脚」。蛇向前爬行时,身体会呈S形。而每一片在S形外边的鳞片,都会翘起来,帮助蛇前进时抓住不平的路面。这些鳞片跟蛇的肌肉互相配合,并能推动身体向前爬行,所以蛇没有脚也可以走动呀!

9我们的头发中有一种叫「黑色素」的物质,黑色素愈多头发的颜色便愈黑。而黑色素少的话,头发便会发黄或变白。人类到了老年时,身体的各种机能会逐渐衰退,色素的形成亦会愈来愈少,所以头发也会渐渐变白啊

10当别人搔自己时,我们会倍感痕痒,而且不断大笑;可是,当自己搔自己的时候,我们不单不会大笑,而且更不感痕痒。基于我们的思想上已有了准备,大脑会发出一种 「不会有危险」的讯息,神经亦随之放松,所以便不会大笑起来和感到痕痒了!

11望向大海,很多时也发现海水呈现蓝、绿色。可是,当你把海水捞起时,你却只能看到它像往日的水般,透明无色。原来,海水本身与我们日常所接触到的水没有大分别,也是透明的。我们所看到的绿色,其实是海水对光吸收能力而产生出来的现象。只有绿光能被海水吸收,从而反射出来;当海水更深时,绿光也被吸收,海水看上去便成了蓝色。

12我们的皮肤表面长着汗毛,而每一个毛孔下都有一条竖毛肌,当受到神经 *** (例如:生气、害怕、受凉等情况)后,身体的温度会下降,而竖毛肌便会收缩而令毛发竖立起来,形成鸡皮疙瘩。除了有着保温的作用外,这个生理系统亦可使动物的体型看起来比实际更大,从而吓退敌人

7.科学小知识大全

科学小知识 冰糕为什么会冒气? 冰糕冒气是因为外界空气中有不少眼睛看不见的水汽,碰到很冷的冰糕时,一遇冷就液化成雾滴包围在冰糕周围,看上去似乎是冰糕在“冒气”一样。

向日葵为什么总是向着太阳? 向日葵的茎部含有一种奇妙的植物生长素。这种生长素非常怕光。

一遇光线照射,它就会到背光的一面去,同时它还 *** 背光一面的细胞迅速繁殖,所以,背光的一面就比向光的一面生长的快,使向日葵产生了向光性弯曲。 蝉为什么会蜕皮? 蝉的外壳(外骨骼)是坚硬的,不能随着蝉的生长而扩大,当蝉生长到一定阶段时,蝉的外骨骼限制了蝉的生长,蝉将原有的外骨骼脱去,就是蝉蜕。

蜜蜂怎样酿蜜? 蜂先把采来的花朵甜汁吐到一个空的蜂房中,到了晚上,再把甜汁吸到自己的蜜胃里进行调制,然后再吐出来,再吞进去,如此轮番吞吞吐吐,要进行100~240次,最后才酿成香甜的蜂蜜。

CPU基础 知识大全 详解有哪些? CPU在电脑中是最核心关键的硬件之一,相当于人的大脑,决定了电脑运算能力,因此CPU的选择至关重要。下面就让我带你去看看CPU基础知识大全详解,希望对你有所帮助吧!

程序员必须了解的CPU知识 - 科普篇

1导读

对于一名程序员来说,无论你使用的是什么语言,代码最终都会交给CPU来执行。所以了解CPU相关的知识一方面属于程序员的内功,另一方面也可以帮助你在日常编写代码时写出更加高效的代码

本文不打算对CPU进行深入探究,相反是以简单的语言来帮助大家了解CPU的工作原理以及不得不提到的CPU缓存相关知识,其中晦涩的内容我会通过配图来帮助大家理解,最后会以几个例子来帮助大家更直观的感受到CPU缓存带来的性能影响

2CPU基础知识

CPU即Central Processing Unit(中央处理器),是我们的代码打交道最多的硬件之一,要想让一个CPU工作,就必须给它提供指令和数据,而这里的指令和数据一般就放在我们的内存当中。其中指令就是由我们平常编写的代码翻译而来,数据也是我们代码中需要用到的数据(例如一个int值、一串字符串等等)

以C语言为例,从我们开始编写到运行的生命周期可以粗略的用下图表示:

大致分为以下几个步骤

我们日常中使用编辑器或者IDE敲入代码

代码编写完成后使用编译和链接工具生成可以被执行的程序,也就是机器语言(指令的集合)

当程序被运行时,整个程序(包括指令和数据)会被完整的载入到内存当中

CPU不停的向内存读取该程序的指令执行直到程序结束

通过上述第4步我们知道,CPU自身是没有保存我们的程序的,需要不停的向内存读取

那么有个问题是CPU是如何向内存读取的呢?

这里其实存在一个“总线”的概念,即CPU会通过地址总线、控制总线、数据总线来与我们的内存进行交互。其中地址总线的作用是寻址,即CPU告诉内存需要哪一个内存地址上的数据控制总线的作用是对外部组件的控制,例如CPU希望从内存读取数据则会在控制总线上发一个“读信号”,如果希望往内存中写一个数据则会发一个“写信号”而数据总线的作用顾名思义就是用来传输数据本身的了

例如CPU需要希望从内存中读一条数据,那么整个过程为:

到这里我们已经知道了CPU在执行我们程序的过程中会不断的与内存交互,读取需要的指令和数据或者写入相关的数据。这个过程是非常非常快的,一般CPU与内存交互一次需要200个时钟周期左右,而现代的处理器单个时钟周期一般都短于1纳秒(1秒 = 十亿纳秒)

但我们的前辈们仍然对这个速度不满足,所以又对CPU设计了一套缓存系统来加速对内存中数据的读取

3CPU缓存

现代CPU通常设计三级缓存(L1、L2、L3),其中L1、L2缓存是每个CPU核心独享的,L3缓存是所有CPU核心共享的,而L1缓存又分为数据缓存和指令缓存

我们的数据就从内存先到L3缓存中,再到L2缓存中,再到L1缓存中,最后再到CPU寄存器中

按照大小来看,通常L1 <L2 <L3 <内存 < 磁盘,如果你手边有一台Linu__机器的话,可以通过下面的命令查看CPU各级缓存的大小

以我手上这台服务器为例,L1指令缓存大小为32K、数据缓存大小为32K,L2缓存大小为1MB,L3缓存大小为35.75MB

按照速度来看,通常L1 >L2 >L3 >内存 >磁盘,以时钟周期为计量单位

L1缓存:约 4 个CPU时钟周期

L2缓存:约 10 个CPU时钟周期

L3缓存:约 40 个CPU时钟周期

内存:约 200 个CPU时钟周期

也就意味着如果能命中缓存,我们程序的执行速度至少提升5倍左右,如果能命中L1缓存则提升50倍左右,这已经属于相当大的性能提升了

有了缓存系统后,CPU就不必要每条指令或数据都读一次了,可以一次性读取若干条指令或数据然后放到缓存里供以后查询,因为根据局部性原理,CPU访问内存时,无论是读取指令还是数据,所访问的内存单元都趋于聚集在一个较小的连续区域中,所以一次性读取一块连续的内存有利于后续的缓存命中

现实中,CPU通常情况下每次的读取内存时都会一次性读取内存中连续的64个字节,这个连续的64字节术语就叫做Cache Line(缓存行),所以每一级CPU缓存就像下面这样

如果你手边有一台Linu__机器的话,可以通过下面的命令查看你的机器使用的CPU的Cache Line大小是多少

对于我的服务器来说,L1缓存就有 32KB / 64B = 512 个Cache Line

到这里,我们已经知道了CPU缓存的工作原理和加载方式,这里实际上还遗留了两个话题没有讲,一个是如何组织每一级的 Cache Line(例如 L1 的 512 个Cache Line)来提升访问的命中率另一个更加复杂一点,在现代CPU都是多核的场景下如何保证数据的一致性,因为每个核都有自己的L1和L2缓存,那么如果核心1修改的时候只修改了缓存的数据而没有修改内存中的数据,其他核心读到的就是旧数据了,如何解决这一问题?

由于本篇 文章 只是期望对CPU知识进行一个科普,不希望对于小白来说一次性接触大量的新内容,所以这两个问题我准备在后面的另外两篇再进行更细致的讨论

4性能对比

下面以几个实际的例子来加深大家对Cache Line如何影响程序性能的理解

示例一

我们假设有一个5000万长度的int数组,接着把这个数组的其中一些元素乘以2,考虑下面这两份代码

直觉上代码一比代码二少循环了4倍,并且也少乘2了4倍,理论上代码一比代码二快4倍左右才合理

但在我的服务器上运行的结果是代码一平均花费90毫秒,代码二平均花费93毫秒,性能几乎是差不多的,读者可以自行思考一下原因,再点击下方空白处查看解析

点击下方空白区域查看解析

解析

这里最主要的原因还是Cache Line,虽然代码一需要执行的指令确实比代码二要少4倍,但由于CPU一次会把连续的64个字节都读入缓存,而读写缓存的速度又特别快(还记得吗?L1的读取速度只有约4个时钟周期,是内存的50倍),以至于我们很难察觉到这4倍指令的差距

示例二

假设我们需要遍历一个二维数组,考虑下面这两种遍历 方法 :

由于数组长度是一模一样的,直觉上我们期望的是两份代码运行时间相差无几。但在我的服务器上代码一运行需要23毫秒,代码二运行需要51毫秒,读者可以自行思考一下原因,再点击下方空白处查看解析

点击下方空白区域查看解析

解析

这里最主要的原因依然是Cache Line,由于C语言中二维数组的内存是连续的,所以我们按行访问的时候访问的一直都是连续的内存,而Cache Line也是连续的64个字节,所以按行访问对Cache Line更友好,更容易命中缓存

而按列访问的话每次访问的内存不是连续的,每次的跨度都是256__sizeof(int)也就是1KB,更容易出现缓存Miss

示例三

假设我们有一个数组,我们希望计算所有大于100的元素的和,考虑下面两份代码

其中代码一是随机生成了个长度为1000W的数组,然后统计大于100的所有数字的和代码二也是随机生成了个长度为1000W的数组,但是是先排完序,再统计大于100的所有数字的和。并且可以看到,两份代码都是只计算了统计sum的那段代码的消耗时间,所以两份代码都不考虑随机生成数组和排序花费的时间

理论上来讲两份代码花费时间应当是相差无几的,但实际上在我的机器上跑出来第一份代码输出的是46毫秒,第二份代码输出的是23毫秒

读者可以自行思考一下原因,再点击下方空白处查看解析,提示:第二份代码中在统计sum之前数组是有序的

电脑CPU如何选购? 台式机 CPU知识扫盲和选购建议

CPU有几个重要的参数:架构、主频、核心、线程、缓存、接口。

架构:

有句老话叫“抛开架构看核心主频都是耍流氓”,那什么是架构?假如我们把架构想象成交通工具,那么老的架构就是火车,而新的架构就是高铁,所以架构的提升直接影响CPU的性能。这也就是为什么老式的CPU虽然也有超高的主频但性能还是被现在的i3碾压的原因了。

电脑CPU如何选购?台式机CPU知识扫盲和选购建议

主频:

我们常在CPU的信息里看到 某某CPU主频3.6GHz,这里的主频其实是CPU内核工作的时钟频率,并不直接等于CPU的运算速度,但是高的主频对于CPU的运算速度却至关重要。

核心:

核心又称内核,是CPU用来完成所有计算、接受/存储命令、处理数据等任务的装置。我们可以简单的把核心理解为人的手,单核就是一只手、双核就是两只手、四核就是四只手。

核心数并不是越多越好的,要看使用场景,比如在打字的时候,两只手就比一只手效率高,但是在 *** 作鼠标的时候,使用两只手只会起到适得其反的效果。至于什么场景需要使用多少核心的CPU在下面会讲到。

电脑CPU如何选购?台式机CPU知识扫盲和选购建议

线程:

我们通常会看到“四核四线程” 和“四核八线程”这两种说法,我们可以简单的把工厂里的流水线比作线程,把工人比作核心,早先由于工人工作技能不高,一个工人只能处理一条流水线的任务,我们可以把这个称为单核单线程,但是后来工人技术熟练了,觉得 *** 作一条流水线很无聊,不能体现自己的价值,于是就给又分配一条流水线,让这个工人同时处理两条流水线的任务,我们可以把这个称为“单核双线程”。

缓存:

缓存也是CPU里的一项非常重要的参数,由于CPU的运算速度比内存条的读写速度要快很多,这会让CPU花费很长的时间等待数据的到来或是把数据写入内存条,这个时候CPU内的高速缓存可以作为临时的存储介质来缓解CPU的运算速度与内存读写速度不匹配的矛盾,所以缓存越大越好。

电脑CPU如何选购?台式机CPU知识扫盲和选购建议

接口:

CPU需要通过接口安装在主板上才能工作,而目前CPU的接口都是针脚式接口,AMD和英特尔的CPU在接口上就有很大的差别,所以需要使用适配接口的主板才能正常工作。目前英特尔主流的接口类型为LGA-1151接口(6、7、8代i3 i5 i7都是这种接口)AMD平台主流的接口类型有AM4接口(锐龙系列)和FM2+接口(速龙系列、APU系列)。

PS:英特尔最新的酷睿8代CPU虽然也是LGA-1151接口,但不适配老式的LGA-1151接口主板的平台,需要另购主板

说完了这些重要的参数,相信你也对CPU有了一个大概的了解,我们再谈谈不同场景对CPU的选择。

计算机系统基础:CPU相关知识笔记

1、什么是CPU

计算机的基本硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备5大部件组成。

运算器和控制器等部件被集成在一起称为中央处理单元(Central Processing Unit,CPU).CPU

是硬件系统的核心。

2、CPU的用途

CPU主要负责获取程序指令、对指令进行译码并加以执行。

CPU的功能如下:

3、CPU的组成

CPU主要由运算器、控制器、寄存器和内部总线等部件组成。

3.1 运算器

运算器包括算术逻辑单元(ALU)、累加器、缓冲寄存器、状态条件寄存器等。它的主要工作是完成所规定的的各种算术和逻辑运算。

算术逻辑单元(ALU):ALU的重要组成部件,负责处理数据,实现算术和逻辑运算。

累加器(AC):当执行算术或逻辑运算时,为ALU提供一个工作区。

数据缓冲器(DR):作为CPU和内存、外部设备之间数据传送的中转站、 *** 作速度的缓冲

在单累加器结构的运算器中,DR还可以作为 *** 作数寄存器。

状态寄存器(PSW):保存算术指令和逻辑指令运行或测试的结果建立的的各种条件码内容,分为状态标志和控制标志。

3.2 控制器

用于控制这个CPU的工作,不仅要保证程序的正确执行,还要能处理异常事件。

控制器主要包括指令控制逻辑、时序控制逻辑、总线控制逻辑、中断控制逻辑。

3.2.1 指令控制

指令寄存器(IR):当执行一条指令时,需要先把它从内存存储器取到缓冲寄存器中,再送入IR中暂存,指令译码器会根据IR的内容产生各种微 *** 作命令,控制其他部件协调工作,完成指令的功能。

程序计数器(PC):PC具有寄存和计数两种功能。又称为指令计数器。

地址寄存器(AR):用来保存当前CPU所访问的内存单元地址。

指令译码器(ID):包含指令 *** 作码和地址码两部分,为了能执行任何给定的指令必须对 *** 作码进行分析,以便识别要进行的 *** 作。

3.2.2 时序控制

时序控制要为每条指令按时间顺序提供应有的控制信号。

3.2.3 总线控制

为多个功能部件提供服务的信息通路的控制电路。

3.2.4 中断控制

用于控制各种中断请求,并根据优先级排队,逐个交给CPU处理。

3.3 寄存器组

分为专用寄存器、通用寄存器。运算器和控制器中的寄存器是专用寄存器,作用是固定的。

通用寄存器用途广泛由程序员规定其用途。

4、什么是多核CPU

内核:CPU的核心称为内核,是CPU的最重要组成部分。CPU的所有计算、接收/存储命令、处理数据都是由核心执行。

多核:在一个单芯片上集成两个或者更多个处理器内核,并且每个内核都有自己的逻辑单元、控制单元、中端处理器、运算单元、一级Cache、二级Cache共享或独有。

多核CPU优点:可满足用户同时进行多任务处理等要求。

CPU基础知识大全详解相关文章:

★ CPU的基础知识大全有哪些

★ CPU基础知识拓展大全

★ 电脑主板应用知识大全


欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出

原文地址: http://outofmemory.cn/yw/11512111.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2023-05-16
下一篇 2023-05-16

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

保存