系统和处理器的区别,电脑系统和处理器关系

1.计算机系统由哪几部分组成？

2.?深入了解电脑操作系统：软件工程师的编程之旅

3.32位与64位操作系统：区别、优劣与选择

4.关于CPU指令集，电脑系统，软件的关系

5.酷睿i5与64位操作系统的那些事

6.电脑的处理器和主板：电脑的心脏和骨架

7.计算机的处理器内存等硬件资源也由操作系统管理吗

计算机的工作原理

半个世纪以来，计算机已发展成为一个庞大的家族，尽管各种类型的性能、结构、应用等方面存在着差别，但是它们的基本组成结构却是相同的。现在我们所使用的计算机硬件系统的结构一直沿用了由美籍著名数学家冯?诺依曼提出的模型，它由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大功能部件组成。

随着信息技术的发展，各种各样的信息，例如：文字、图像、声音等经过编码处理，都可以变成数据。于是，计算机就能够实现多媒体信息的处理。

各种各样的信息，通过输入设备，进入计算机的存储器，然后送到运算器，运算完毕把结果送到存储器存储，最后通过输出设备显示出来。整个过程由控制器进行控制。

? 计算机系统的基本硬件组成及工作原理示意图

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计算机系统的基本组成，完整的计算机系统系统包括：硬件系统和软件系统。硬件系统和软件系统互相依赖，不可分割，两个部分又由若干个部件组成。

硬件系统是计算机的“躯干”，是物质基础。而软件系统则是建立在这个“躯干”上的“灵魂”。

计算机硬件

计算机硬件系统由五大部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。

中央处理器 （CPU -- Central Processing Unit ）

CPU的内部结构可分为控制单元，逻辑单元和存储单元（寄存器）三大部分。如果将CPU集成在一块芯片上作为一个独立的部件，该部件称为微处理器（Microprocessor，简称MP）。

CPU的工作原理就象一个工厂对产品的加工过程：进入工厂的原料(指令)，经过物资分配部门(控制单元)的调度分配，被送往生产线(逻辑运算单元)，生产出成品(处理后的数据)后，再存储在仓库(存储器)中，最后等着拿到市场上去卖(交由应用程序使用)。

1.运算器：是计算机中进行算术运算和逻辑运算的部件，通常由算术逻辑运算部件（ALU）、累加器及通用寄存器组成。

2.控制器：用以控制和协调计算机各部件自动、连续地执行各条指令，通常由指令部件、时序部件及操作控制部件组成。

CPU 的主要性能指标是字长和主频。

字长表示CPU每次计算数据的能力（二进制的位数）。如80486及Pentium系列的CPU一次可以处理32位二进制数据。

主频也叫时钟频率，单位是MHz，用来表示CPU的运算速度。CPU的主频＝外频×倍频系数。很多人以为认为CPU的主频指的是CPU运行的速度，实际上这个认识是很片面的。CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度，与CPU实际的运算能力是没有直接关系的。当然，主频和实际的运算速度是有关的，但是目前还没有一个确定的公式能够实现两者之间的数值关系，而且CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标。由于主频并不直接代表运算速度，所以在一定情况下，很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象。因此主频仅仅是CPU性能表现的一个方面，而不代表CPU的整体性能。时钟频率主要以MHz为单位来度量，通常时钟频率越高，其处理速度也越快。目前的主流CPU的时钟频率已发展到500MHz以上，甚至高达2GHz（2000MHz）以上。

3．存储器　存储器的主要功能是用来保存各类程序的数据信息。

存储器可分为主存储器和辅助存储器两类。

①主存储器（也称为内存储器），属于主机的一部分。用于存放系统当前正在执行的数据和程序，属于临时存储器。

①辅助存储器（也称外存储器），它属于外部设备。用于存放暂不用的数据和程序，属于永久存储器。

存储器与 CPU的关系可用右图来表示。

（1）内存储器

一个二进制位（bit）是构成存储器的最小单位。实际上，常将每 8位二进制位组成一个存储单位，简称字节（Byte）。字节是数据存储的基本单位。为了能存取到指定位置的数据，给每个存储单元编上一个号码，该号码称为内存地址。

度量内存主要性能指标是存储容量和存取时间。存储容量是指存储可容纳的二进制信息量，描述存储容量的基本单位是字节。

信息存储单位? 信息的单位常采用位、字节、字、机器字长等。

1、位（bit，缩写为b） 度量数据的最小单位，表示一位二进制信息。

2、字节（byte，缩写为B）

一个字节由八位二进制数字组成，1byte=8bit。字节是信息存储中的基本单位。每个英文字母要占一个字节，一个汉字要占两个字节。? 其它常用单位有：

KB（千字节） 1 K=1024 B? MB（兆字节） 1 M=1024 K? GB（吉字节） 1 G=1024 M

3、若干个字节构成一个存储单元，每一个存储单元都有一个唯一的编号，称为“地址”，通过地址对存储单元进行访问。

4、字（word）? 字是一个存储单元所存储的内容。常用的固定字长有8位、16位、32位等。

5、机器字长? 机器字长指一个存储单元（或一个字）所含有的二进制数的位数，它是衡量计算机精度和运算速度的主要技术指标。机器的功能设计决定了机器的字长。

千，1KB=2的10次方＝1024B，

兆，1MB=2的20次方＝1024*1024B＝1024KB，

吉，1GB=2的30次方＝1024*1024*1024B=1024MB，

太，1TB=2的40次方＝1024*1024*1024*1024B=1024GB,

拍，1PB=2的50次方＝1024*1024*1024*1024*1024B=1024TB,

艾，1EB=2的60次方＝1024*1024*1024*1024*1024*1024B=1024PB,

泽，1ZB=2的70次方＝1024*1024*1024*1024*1024*1024*1024B=1024EB,

尧，1YB=2的80次方＝1024*1024*1024*1024*1024*1024*1024*1024B=1024ZB

存取时间是指存储器收到有效地址到在输出端出现有效数据的时间间隔。通常存取时间用纳秒为单位。存取时间愈短，其性能愈好。?

内存储器按其工作方式可分为随机存储器（Random Access Memory，简称 RAM）和只读存储器（Read Only Memory，简称 Rom）两类。

①RAM

RAM在计算机工作时，既可从中读出信息，也可随时写入信息，所以， RAM是一种在计算机正常工作时可读/写的存储器。在随机存储器中，以任意次序读写任意存储单元所用时间是相同的。目前所有的计算机大都使用半导体随机存储器。半导体随机存储器是一种集成电路，其中有成千上万个存储单元。

根据内存器件结构的不同，随机存储器又可分为静态随机存储器（Static RAM，简称 SARM）和动态随机存储器（Dynamic RAM，简称 DRAM）两种。

静态随机存储器（SARM）集成度低，价格高。但存取速度快，它常用作高速缓冲存储器（Cache）。

Cache是指工作速度比一般内存快得多的存储器，它的速度基本上与 CPU速度相匹配，它的位置在 CPU与内存之间 (如下图所示）。在通常情况下， Cache中保存着内存中部分数据映像。 CPU在读写数据时，首先访问 Cache。如果 Cache含有所需的数据，就不需要访问内存；如果 Cache中不含有所需的数据，才去访问内存。设置 Cache的目的，就是为了提高机器运行速度。

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动态随机存储器使用半导体器件中分布电容上有无电荷来表示 “0”和 “1”的，因为保存在分布电容上的电荷会随着电容器的漏电而逐步消失，所以需要周期性的给电容充电，称为刷新。这类存储器集成度高、价格低、存储速度慢。

随机存储器存储当前使用的程序和数据，一旦机器断电，就会丢失数据，而且无法恢复。因此，用户在操作计算机过程中应养成随时存盘的习惯，以免断电时丢失数据。

②ROM

只读存储器（ROM）只能做读出操作而不能做写入操作。只读存储器中的信息是在制造时用专门的设备一次性写入的，只读存储器用来存放固定不变重复执行的程序，只读存储器中的内容是永久性的，即使关机或断电也不会消失。

目前，有多种形式的只读存储器，它们在特定条件下可以擦除，重写信息，常见的有如下几种：

PROM：可编程的只读存储器。 （Programmable ROM）

EPROM：可擦除的可编程只读存储器。（Erasable ROM）

EEPROM：可用电擦除的可编程只读存储器。（Electronic Erasable ROM / E2PROM ）

CPU（运算器和控制器）和主存储器组成了计算机的主机部分。

（2）外存储器

外存储器大都采用磁性和光学材料制成。与内存储器相比，外存储器的特点是存储容量大，价格较低，而且在断电的情况下也可以长期保存信息，所以称为永久性存储器。缺点是存取速度比内存储器慢（依靠机械转动选择数据区域），常见的外存储器有以下几种：

硬盘：硬盘的特点是可靠性高，存储容量大，读写速度快，对环境要求不高。缺点是不便于携带，切工作时应避免振动。

光盘：光盘是用光学的方式制成的，光盘盘片上有一层可塑材料。写入数据时，永高能激光束照射光盘片，可在可塑层上灼出极小的坑，并以有无小坑表示数字 “ 0”和 “ 1”，当数据全部写入光盘后，再在可塑层上喷涂一层金属材料，这样光盘就不能再写入数据。再读出数据时，永低能激光束入射光盘，利用盘表面上的小坑和平面处的不同反射来区分 “ 0”和 “ 1”。　目前微型计算机中大都配有只读式光盘（COMPACT DISK READ ONLY MEMORY，简称 CD-ROM），每张关盘容量可达 650MB，DVD可达4G,可存放程序，文本，图象，音乐和**等各种信息。

4、输入设备

键盘（Keyboard ）、鼠标（Mouse ）、手写笔、触摸屏、麦克风 、扫描仪（Scanner ）、条形码扫描、视 频输入设备。

5、输出设备

o显示器（Monitor ）：目前主要有 CRT （阴极射线管）显示器和 LCD 液晶显示器。

o打印机（Printer ）：主要有针式打印机、喷墨打印机、激光打印机。

o绘图仪 o音箱

＊总线

计算机总线是一组连接各个部件的公共通信线。计算机中的各个部件是通过总线相连的，因此各个部件间的通信关系变成面向总线的单一关系。但是任一瞬间总线上只能出现一个部件发往另一个部件的信息，这意味着总线只能分时使用，而这是需要加以控制的。总线使用权的控制是设计计算机系统时要认真考虑的重要问题。

总线是一组物理导线，并非一根。根据总线上传送的信息不同，分为数据总线DB（Data Bus）、地址总线AB（Address Bus）和控制总线CB（Control Bus）。

① 地址总线

地址总线传送地址信息。地址是识别信息存放位置的编号，主存储器的每个存储单元及 I/O接口中不同的设备都有各自不同的地址。地址总线是 CPU向主存储器和 I/O接口传送地址信息的通道，它是自 CPU向外传输的单向总线。 地址总线的位数决定了CPU可直接寻址的内存空间大小，比如8位微机的地址总线为16位，则其最大可寻址空间为2^16＝64KB，16位微型机的地址总线为20位，其可寻址空间为2^20＝1MB。一般来说，若地址总线为n位，则可寻址空间为2n字节。

②数据总线

数据总线传送系统中的数据或指令。数据总线是双向总线，一方面作为 CPU向主存储器和 I/O接口传送数据的通道。另一方面，是主存储器和 I/O接口向 CPU传送数据的通道，数据总线的宽度与 CPU的字长有关。通常与微处理的字长相一致。例如Intel 8086微处理器字长16位，其数据总线宽度也是16位。需要指出的是，数据的含义是广义的，它可以是真正的数据，也可以指令代码或状态信息，有时甚至是一个控制信息，因此，在实际工作中，数据总线上传送的并不一定仅仅是真正意义上的数据。

③控制总线

控制总线传送控制信号。控制总线是 CPU向主存储器和 I/O接口发出命令信号的通道，又是外界向 CPU传送状态信息的通道。

我们通常用总线宽度和总线频率来表示总线的特征。总线宽度为一次能并行传输的二进制位数，即 32位总线一次能传送 32位数据， 64位一次能传送 64位数据。总线频率则用来表示总线的速度。

计算机系统由哪几部分组成？

简单来说，处理机指的是硬件，它包含cpu在内，而内核是操作系统中的概念，是操作系统的核心，是属于软件部分。

概念：

1.处理机包括中央处理器，主存储器，输入-输出接口，加接外围设备就构成完整的计算机系统。处理机是处理计算机系统中存储程序和数据，并按照程序规定的步骤执行指令的部件。程序是描述处理机完成某项任务的指令序列。指令则是处理机能直接解释、执行的信息单位。

2.中央处理器（CPU，Central Processing Unit）是一块超大规模的集成电路，是一台计算机的运算核心（Core）和控制核心（ Control Unit）。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。

3.内核是操作系统最基本的部分。它是为众多应用程序提供对计算机硬件的安全访问的一部分软件，这种访问是有限的，并且内核决定一个程序在什么时候对某部分硬件操作多长时间。内核，是一个操作系统的核心。是基于硬件的第一层软件扩充，提供操作系统的最基本的功能，是操作系统工作的基础，它负责管理系统的进程、内存、设备驱动程序、文件和网络系统，决定着系统的性能和稳定性。

?深入了解电脑操作系统：软件工程师的编程之旅

主板，内存，硬盘，CPU，显卡，光驱，软驱，机箱电源。

详细点说就是：

1 硬件系统： 电脑的硬件系统由输入设备、主机和输出设备组成。外部信息经输入设备输入主机，由主机分析、加工、处理，再经输出设备输出。

①输入输出设备： 电脑只能识别二进制数字电信号，而人们习惯于接受图文声像信号。输入输出设备起着信号转换和传输的作用。 我们常用键盘输入文字，用麦克风输入声音，用数码像机、扫描仪和摄影机输入图像。 常用输出设备有显示器、打印机和喇叭。

② 主板： 也称主机板，是安装在主机机箱内的一块矩形电路板，上面安装有电脑的主要电路系统。主板的类型和档次决定着整个微机系统的类型和档次，主板的性能影响着整个微机系统的性能。 主板上安装有控制芯片组、BIOS芯片和各种输入输出接口、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽及直流电源供电接插件等元件。 CPU、内存条插接在主板的相应插槽（座）中，驱动器、电源等硬件连接在主板上。 主板上的接口扩充插槽用于插接各种接口卡，这些接口卡扩展了电脑的功能。常见接口卡有显示卡、声卡等。

③ CPU： CPU（中央处理器）是电脑的核心，电脑处理数据的能力和速度主要取决于CPU。 通常用位长和主频评价CPU的能力和速度，如PⅡ300 CPU能处理位长为32位的二进制数据，主频为300MHz。 #1 系统总线： 系统总线是连接扩充插槽的信息通路。 ISA和PCI总线是目前PC机常用系统总线，主板上相应有ISA和PCI插槽。 #1 输入输出接口： 简称I/O接口，是连接主板与输入输出设备的界面。主机后侧的串口、并口、键盘接口、PS/2接口、USB接口以及主机内部的硬盘、软驱接口都是输入输出接口。 #1 串行通讯接口（RS－232－C）： 简称串行口，是电脑与其它设备传送信息的一种标准接口。现在的电脑至少有两个串行口COM1和COM2。 #1 并行通讯接口： 简称并行口，是电脑与其它设备传送信息的一种标准接口，这种接口将8位数据位同时并行传送，并行口数据传送速度较串行口快，但传送距离较短。 并行口使用25孔D形连接器，常用于连接打印机。

④ EIDE接口： 也称为扩展IDE接口，主板上连接EIDE设备的接口。常见EIDE设备有硬盘和光驱。目前较新的接口标准还有Ultra DMA/33、Ultra DMA/66。 #1 AGP： 即“加速图形端口”，是Intel公司在1996年7月提出的显示卡接口标准，通过主板上的AGP插槽连接AGP显示卡。PCI总线的传输速度只能达到132MB/s，而AGP端口则能达到528MB/s，传输速度四倍于前者。 AGP技术使图形显示（特别是3D图形）的性能有了极大的提高，使PC机在图形处理技术上又向前迈了一大步。

⑤光盘驱动器： 读取光盘信息的设备。是多媒体电脑不可缺少的硬件配置。 光盘存储容量大，价格便宜，保存时间长，适宜保存大量的数据，如声音、图像、动画、视频信息、**等多媒体信息。 光盘驱动器有三种，CD－ROM、CD－R和MO，CD－ROM是只读光盘驱动器；CD－R只能写入一次，以后不能改写；MO是可写、可读光盘驱动器。 #1 内存储器： 简称内存，用于存放当前待处理的信息和常用信息的半导体芯片。容量不大，但存取迅速。 内存包括RAM、ROM和Cache。

⑥ RAM： RAM（随机存取存储器）是电脑的主存储器，人们习惯将RAM称为内存。RAM的最大特点是关机或断电数据便会丢失。 内存越大的电脑，能同时处理的信息量越大。 我们用刷新时间评价RAM的性能，单位为ns（纳秒），刷新时间越小存取速度越快。 586电脑常用RAM有EDO RAM和SDRAM，存储器芯片安装在手指宽的条形电路板上，称之为内存条。内存条安装在主板上的内存条插槽中。 按内存条与主板的连接方式有30线、72线和168线之分。 目前装机常用168线、刷新时间为10ns、容量为32M（或64M）的SDRAM内存条。

⑦Cache： Cache（高速缓冲存储器）是位于CPU与主内存间的一种容量较小但速度很高的存储器。 由于CPU的速度远高于主内存，CPU直接从内存中存取数据要等待一定时间周期，Cache中保存着CPU刚用过或循环使用的一部分数据，当CPU再次使用该部分数据时可从Cache中直接调用，这样就减少了CPU的等待时间，提高了系统的效率。 Cache又分为一级Cache（L1 Cache）和二级Cache（L2 Cache），L1 Cache集成在CPU内部，L2 Cache一般是焊在主板上，常见主板上焊有256KB或512KB L2 Cache。

⑧ ROM： ROM（只读存储器）是一种存储计算机指令和数据的半导体芯片，但只能从其中读出数据而不能写入数据，关机或断电后ROM的数据不会丢失。 生产厂商把一些重要的不允许用户更改的信息和程序存放在ROM中，例如存放在主板和显示卡ROM中的BIOS程序。

BIOS： BIOS是一个程序，即微机的基本输入输出系统，BIOS程序的主要功能是对电脑的硬件进行管理。 BIOS程序是电脑开机运行的第一个程序。开机后BIOS程序首先检测硬件，对系统进行初始化，然后启动驱动器，读入操作系统引导记录，将系统控制权交给磁盘引导记录，由引导记录完成系统的启动。电脑运行时，BIOS还配合操作系统和软件对硬件进行操作。 BIOS程序存放在主机板上的ROM BIOS芯片中。当前586主板大多使用Flash ROM存储BIOS程序，Flash ROM中的程序（数据）可以通过运行程序更新。 #1 CMOS： CMOS是主板上一块可读写的RAM芯片，用于保存当前系统的硬件配置信息和用户设定的某些参数。CMOS RAM由主板上的电池供电，即使系统掉电信息也不会丢失。对CMOS中各项参数的设定和更新需要运行专门的设置程序，开机时通过特定的按键（一般是Del键）就可进入BIOS设置程序，对CMOS进行设置。CMOS设置习惯上也被叫做BIOS设置。 #1 显示卡： 又称显示器适配卡，是连接主机与显示器的接口卡。其作用是将主机的输出信息转换成字符、图形和颜色等信息，传送到显示器上显示。 显示卡插在主板的ISA、PCI、AGP扩展插槽中，ISA显示卡现已基本淘汰。

声卡： 多媒体电脑中用来处理声音的接口卡。 声卡可以把来自话筒、收录音机、激光唱机等设备的语音、音乐等声音变成数字信号交给电脑处理，并以文件形式存盘，还可以把数字信号还原成为真实的声音输出。声卡尾部的接口从机箱后侧伸出，上面有连接麦克风、音箱、游戏杆和MIDI设备的接口。

视频捕获卡： 用于捕获从电视天线、录像机、影碟机等输入的动态或静态视频影像的接口卡，是多媒体制作的重要工具。高级的视频捕获卡还能在捕获影像的同时进行MPEG压缩，制作VCD。

中断： 中断是计算机处理特殊问题的一个过程。当在计算机执行程序的过程中，出现某个特殊情况（或称为“事件”）时，暂时中止现行程序，转去执行这一事件的程序，处理完毕之后再回到原来程序的中断点继续执行的整个过程叫做中断。

IRQ： 即“中断请求”，是其它设备发出的请求计算机响应的信号。计算机将根据IRQ的级别和优先程度决定何时发生响应。原则上每个设备有自身的唯一的中断请求通道，即IRQ值（又叫IRQ号），如果两个硬件设备使用同一个中断通道，必定会发生IRQ冲突。

DMA： 即“直接内存访问”，是计算机内的一种数据传输操作。整个数据传输操作过程在“DMA控制器”控制下进行，不通过CPU。数据传输过程中CPU只在数据传输开始和结束时作一点处理。DMA技术使计算机系统的效率大大提高。 DMA传输通过DMA通道进行，如软驱、声卡均占用DMA通道传输数据。两个设备不能同时用同一DMA通道传输数据，否则会发生DMA冲突。

主频与外频： 主频指CPU内核工作时钟频率。外频指CPU与外部（主板芯片组）交换数据、指令的工作时钟频率。 系统时钟就是CPU的“外频”，我们将系统时钟按规定比例倍频后所得到的时钟信号作为CPU的内核工作时钟（主频）。例如某电脑使用Pentium 233 CPU，那么这台电脑的外频是66MHz，而它的主频则是（66×3.5）=233MHz。 系统时钟（外频）是电脑系统的基本时钟，电脑中各分系统中所有不同频率的时钟都与系统时钟相关联。如当前100 MHz 外频系统中，系统内存工作于100 MHz （或66MHz），L2 Cache工作于100 MHz，PCI 工作于33MHz，AGP工作于66MHz。可以看出，上述频率都与外频有一定的比例关系。 提高系统时钟（外频）可以提高整个电脑的性能，但提高外频必然将改变其它各分系统时钟频率，影响各分系统的实际运行情况，这一点对CPU超外频运行时应该加以充分重视。

DVD： 即数字通用光盘。DVD光驱指读取DVD光盘的设备。DVD盘片的容量为4.7GB，相当于CD－ROM光盘的七倍，可以存储133分钟**，包含七个杜比数字化环绕音轨。DVD盘片可分为：DVD－ROM、DVD－R（可一次写入）、DVD－RAM（可多次写入）和DVD－RW（读和重写）。 目前的DVD光驱多采用EIDE接口，能像CD－ROM光驱一样连接到IDE1或IDE2口上。

32位与64位操作系统：区别、优劣与选择

电脑操作系统是软件的基础，承载着各种应用程序的运行。本文将为你介绍电脑操作系统的相关知识，帮助你更好地了解电脑的工作原理。

软件工程师的编程

软件是由软件工程师通过编程精心制作而成的。编程本身也需要使用软件工具，例如VC。

电子元件的作用

电子元件如可编程逻辑器件、U盘、内存、CPU等，都扮演着重要的角色。可编程逻辑器件内部储存着通过编程得来的程序，U盘则用于存储软件和文件，而内存则作为临时的数据存储空间，与CPU协同工作，实现数据的快速传输。

查阅百度百科

如果你对某个概念仍有疑惑，不妨查阅一下百度百科，那里有更详细和专业的解释。

软件的基础：操作系统

电脑操作系统是软件的基础，承载着各种应用程序的运行。它是电脑的核心，负责管理和控制电脑的各种硬件和软件资源。

编程的历史

最早的编程是不用软件的。那时候，程序员们需要使用机器语言进行编程，也就是一个个输入0和1。这真是一个时代的变迁啊！

关于CPU指令集，电脑系统，软件的关系

32位和64位操作系统有什么区别？本文将为您详细解答。

寻址空间

32位操作系统是为32位CPU设计的，最大寻址空间为4GB。而64位操作系统则是为64位CPU打造，拥有超大的寻址空间，远超过1亿GB！这意味着32位系统只能支持最多4G内存，而64位系统则能轻松支持更大的内存容量。

运算能力

64位操作系统理论上会比32位快一倍。因此，32位系统更常见于民用领域，如笔记本电脑，而64位系统则广泛应用于大型机械和服务器等高要求领域。

硬件和软件兼容性

64位操作系统需配合64位处理器和相关软件才能发挥最佳性能。而32位系统则适用于32位和64位处理器电脑，但在64位电脑上使用32位系统可能无法充分发挥64位处理器的优势。

酷睿i5与64位操作系统的那些事

Intel CPU的扩展指令集　　对于CPU来说，在基本功能方面，它们的差别并不太大，基本的指令集也都差不多，但是许多厂家为了提升某一方面性能，又开发了扩展指令集，扩展指令集定义了新的数据和指令，能够大大提高某方面数据处理能力，但必需要有软件支持，下面我们来i7处理器看一看历代Intel指令集都有哪些：MMX指令集　MMX（Multi Media eXtension，多媒体扩展指令集）指令集是Intel公司于1996年推出的一项多媒体指令增强技术。MMX指令集中包括有57条多媒体指令，通过这些指令可以一次处理多个数据，在处理结果超过实际处理能力的时候也能进行正常处理，这样在软件的配合下，就可以得到更高的性能。MMX的益处在于，当时存在的操作系统不必为此而做出任何修改便可以轻松地执行MMX程序。但是，问题也比较明显，那就是MMX指令集与x87浮点运算指令不能够同时执行，必须做密集式的交错切换才可以正常执行，这种情况就势必造成整个系统运行质量的下降。 MMX指令集Intel代表处理器：Pentium MMXSSE指令集　　SSE（Streaming SIMD Extensions，单指令多数据流扩展）指令集是Intel在Pentium III处理器中率先推出的。其实，早在PIII正式推出之前，Intel公司就曾经通过各种渠道公布过所谓的KNI（Katmai New Instruction）指令集，这个指令集也就是SSE指令集的前身，并一度被很多传媒称之为MMX指令集的下一个版本，即MMX2指令集。究其背景，原来"KNI"指令集是Intel公司最早为其下一代芯片命名的指令集名称，而所谓的"MMX2"则完全是硬件家们和媒体凭感觉和印象对"KNI"的 评价，Intel公司从未正式发布过关于MMX2的消息。而最终推出的SSE指令集也就是所谓胜出的"互联网SSE"指令集。SSE指令集包括了70条指令，其中包含提高3D图形运算效率的50条SIMD（单指令多数据技术）浮点运算指令、12条MMX 整数运算增强指令、8条优化内存中连续数据块传输指令。理论上这些指令对目前流行的图像处理、浮点运算、3D运算、视频处理、音频处理等诸多多媒体应用起到全面强化的作用。SSE指令与3DNow!指令彼此互不兼容，但SSE包含了3DNow!技术的绝大部分功能，只是实现的方法不同。SSE兼容MMX指令，它可以通过SIMD和单时钟周期并行处理多个浮点数据来有效地提高浮点运算速度。 SSE指令集Intel代表处理器：Pentium IIISSE2指令集 SSE2(Streaming SIMD Extensions 2，Intel官方称为SIMD流技术扩展2或数据流单指令多数据扩展指令集2)指令集是Intel公司在SSE指令集的基础上发展起来的。相比于SSE，SSE2使用了144个新增指令，扩展了MMX技术和SSE技术，这些指令提高了广大应用程序的运行性能。随MMX技术引进的SIMD整数指令从64位扩展到了128 位，使SIMD整数类型操作的有效执行率成倍提高。双倍精度浮点SIMD指令允许以 SIMD格式同时执行两个浮点操作，提供双倍精度操作支持有助于加速内容创建、财务、工程和科学应用。除SSE2指令之外，最初的SSE指令也得到增强，通过支持多种数据类型(例如，双字和四字)的算术运算，支持灵活并且动态范围更广的计算功能。SSE2指令可让软件开发员极其灵活的实施算法，并在运行诸如MPEG-2、MP3、3D图形等之类的软件时增强性能。Intel是从Willamette核心的Pentium 4开始支持SSE2指令集的，而AMD则是从K8架构的SledgeHammer核心的Opteron开始才支持SSE2指令集的。 SSE2指令集Intel代表处理器：老Pentium 4SSE3指令集 SSE3(Streaming SIMD Extensions 3，Intel官方称为SIMD流技术扩展3或数据流单指令多数据扩展指令集3)指令集是Intel公司在SSE2指令集的基础上发展起来的。相比于SSE2，SSE3在SSE2的基础上又增加了13个额外的SIMD指令。SSE3中13个新指令的主要目的是改进线程同步和特定应用程序领域，例如媒体和游戏。这些新增指令强化了处理器在浮点转换至整数、复杂算法、视频编码、SIMD浮点寄存器操作以及线程同步等五个方面的表现，最终达到提升多媒体和游戏性能的目的。Intel是从Prescott核心的Pentium 4开始支持SSE3指令集的，而AMD则是从2005年下半年Troy核心的Opteron开始才支持SSE3的。但是需要注意的是，AMD所支持的SSE3与Intel的SSE3并不完全相同，主要是删除了针对Intel超线程技术优化的部分指令。 SSE3指令集Intel代表处理器：基于Prescott核心新Pentium 4SSSE3指令集　　SSSE3（Supplemental Streaming SIMD Extensions 3）内置于Intel公司微处理器中的多媒体关联的扩张指令集。是扩张了SSE3的产品，于2006年7月首次装载在Core 2 Duo处理器中SSE3装载了用一个命令一口气处理复数个数据的「SIMD」的处理方式，特别在处理语音和动画关联上能够高速地发挥力量。SSSE3是在 SSE3命令的基础上又添加了32个新命令的产品，其原名为TNI，是SSE4指令集的子集,包含有13条命令。目前SSSE3也是最先进的指令集，增强了CPU的多媒体、图形图象和Internet等的处理能力。 SSSE3指令集Intel代表处理器：65nm 酷睿2SSE4指令集的两个分支：SSE4.1 + SSE4.2　　SSE4指令集被认为是2001年以来Intel最重要的指令集扩展，包含54条指令。 Intel在Penryn处理器中加入了对SSE4.1的支持，共增加了47条新指令，提升了处理器在图形、3D图像与游戏、视频编码与影音处理等方面的性能表现。本次在Nehalem处理器中，进一步支持了SSE4.2指令集。SSE4.2完整的实现了SSE4指令集，相对于SSE4.1加入了7条新指令。 SSE4.1指令集　　45纳米加入了SSE4.1指令集，令处理器的多媒体处理能力得到最大70%的提升。SSE4加入了6条浮点型点积运算指令，支持单精度、双精度浮点运算及浮点产生操作，且IEEE 754指令 (Nearest, -Inf, +Inf, and Truncate) 可立即转换其路径模式，大大减少延误，这些改变将对游戏及 3D 内容制作应用有重要意义。此外，SSE4加入串流式负载指令，可提高以图形帧缓冲区的读取数据频宽，理论上可获取完整的快取缓存行，即每次读取64Bit而非8Bit，并可保持在临时缓冲区内，让指令最多可带来8倍的读取频宽效能提升，对于视讯处理、成像以及图形处理器与中央处理器之间的共享数据应用，有着明显的效能提升。SSE4指令集让45nm Penryn处理器增加了2个不同的32Bit向量整数乘法运算单元，并加入8位无符号(Unsigned)最小值及最大值运算，以及16Bit及32Bit有符号 (Signed) 运算。在面对支持SSE4指令集的软件时，可以有效的改善编译器效率及提高向量化整数及单精度代码的运算能力。同时，SSE4改良插入、提取、寻找、离散、跨步负载及存储等动作，令向量运算进一步专门。 SSE4.1指令集Intel代表处理器：45nm 酷睿2SSE4.2指令集 在Nehalem架构的Core i7处理器中，SSE4.2指令集被引入，加入了STTNI（字符串文本新指令）和ATA（面向应用的加速器）两大优化指令。　　SSE4.2新加入的几条新指令有两类。第一类是字符串与文本新指令STTNI，STTNI包含了四条具体的指令。STTNI指令可以对两个16位的数据进行匹配操作，以加速在XML分析方面的性能。据Intel表示，新指令可以在XML分析方面取得3.8倍的性能提升。第二类指令是面向应用的加速指令ATA。ATA包括冗余校验的CRC32指令、计算源操作数中非0位个数的POPCNT指令，以及对于打包的64位算术运算的SIMD指令。CRC32指令可以取代上层数据协议中经常用到的循环冗余校验，据Intel表示其加速比可以达到6.5~18.6倍；POPCNT用于提高在DNA基因配对、声音识别等包含大数据集中进行模式识别和搜索等操作的应用程序性能。 Intel也公布了支持新指令集的开发工具。这些工具涵盖了主流的编译开发环境。目前已明确支持SSE4.2的开发环境包括：Intel C++ Compiler 10.X、微软的Visual Studio 2008 VC++、GCC 4.3.1、Sun Studio Express等。程序员可以直接使用高级编程语言编程，编译器会自动生成优化结果。当然程序员也可以用内嵌汇编的方式来达到目的。 SSE4指令集Intel代表处理器：45nm i7

电脑的处理器和主板：电脑的心脏和骨架

本文将为大家解答关于酷睿i5和64位操作系统的常见问题，帮助大家更好地了解这两个电脑领域的重要概念。

酷睿i5处理器是64位的

酷睿i5处理器是64位的，现在的主流处理器几乎都是64位了，32位处理器已经是古董级别的啦！

推荐64位操作系统

推荐使用64位操作系统，但要看你的内存哦！64位系统能支持大内存（4G以上），内存4G以上就放心装64位吧！32位只能用到3.5G内存，太浪费啦！

64位系统兼容性好

放心！现在大部分软件都能在64位系统下流畅运行。只是要注意，有些大型软件分32位和64位，安装时看清楚哦！比如Office 2010，还有数据库软件SQL Server也是有区别的。

计算机的处理器内存等硬件资源也由操作系统管理吗

电脑是20世纪最顶尖的科技发明之一，由硬件和软件两大系统组成。它不仅能进行复杂的数学计算，还能处理大量数据，功能超强。本文将深入探讨电脑的核心部件——处理器和主板，帮助读者更好地了解它们的功能和特点。

处理器：电脑的心脏

处理器是电脑的核心部件之一，它包含运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件，能够处理指令、执行操作、控制时间、处理数据等超强功能。处理器可以更换，但需要与主板配套使用。

主板：电脑的骨架

主板是电脑的核心部件之一，它就像电脑的神经系统，上面布满了各种电路。CPU、内存、显示卡、声卡等核心部件都安装在主板上，而其他部件也需要通过它来连接。所以，我们通常将机箱中的所有部件统称为“主机”，它可是电脑最关键的部分哦！

计算机的处理器内存等硬件资源由操作系统管理。操作系统管理包括进程管理，处理器管理，内存管理，设备管理，文件管理，当然也包括处理器内存等硬件资源，故计算机的处理器内存等硬件资源由操作系统管理，计算机系统的资源分为设备资源和信息资源两大类，设备资源指的是组成计算机的硬件设备，中央处理器，主存储器，磁盘存储器，打印机，磁带存储器，显示器，键盘输入设备和鼠标，信息资源指的是存放于计算机内的各种数据，包括文件，程序库，知识库，系统软件和应用软件，可以叫软硬件资源。