计算机基础——计算机内部基本原理
什么是计算机？
计算机由硬件系统和软件系统所组成，其中硬件系统包括电源、主板、CPU（中央处理器）、内存、硬盘、声卡、显卡、网卡、调制解调器、软驱、光驱、显示器、键盘、鼠标、音箱、打印机、视频设备、扫描仪、闪存设备、UPS（不间断电源供应）等。软件系统则分为系统软件和应用软件两大类，系统软件包括操作系统、语言处理程序、数据库管理系统和服务程序等，而应用软件则是为解决特定问题而设计的程序，如办公软件、图像处理软件等。
计算机是一个巨大的闭合电路
在计算机中，其主要存储构造有CPU 内存 硬盘等等，——CPU 内存 为闪存，——硬盘为 永久化存储/持久化存储。硬盘又可以分为固态硬盘和机械硬盘
下面图例来解释磁盘具体的工作原理
存数据——电生磁，读数据——磁生电，其中N——1，S——0
电脑内部硬件之间 信息的传输是通过 电信号：电信号的表达可以通过——电流大小 电压大小
通常用电压大小来表达电信号:
- 用电压表示过程中损耗的功率更小。
- 用电压表示更稳定
为什么不用电流大小？
- 电流受外界影响较大（温度湿度、电线形状等因素）
- 根据 I*R=U & I*U=P公式可知，电流改变所消耗的功率远大于电压
以下图示为 磁盘存数据和读数据具体的物理原理
存数据 电生磁
读数据 电生磁
总线 在不同计算机中分为：32根 和 64根，分别对应32位计算机和64位计算机，这是CPU一次性能处理的信息量。
在计算机内部和网络中，传输过程中，由于电信号不能同时传送（会互相干扰，物理限制），所以传输需要排队
波：电磁波，光等等，这些波形式运输速度快。由于波频、振幅不同，所以不会互相干扰，可以同时传输。例如5G网等
由于以上情况，计算机为了安排顺序，存在专门的指令调度结构
CPU（中央处理器），也存在其他的处理器。
在电脑中所有硬件都具有智力，否则无法工作，智力的实现是通过 电路固定——电阻不固定 实现的 ：智能性: 电压变（可控）—— 电阻变 ——信号变。（其中电阻不固定通过半导体实现）
与电信号同时传入的还有函数使用说明书（函数使用说明书包括：入参数量及类型，入参作用，函数功能，函数返回类型）
每个硬件都有一个驱动程序：驱动程序根据函数使用说明书直接操作硬件，每一个硬件都有一个驱动程序。
操作方式通过电压信号
为了增加效率，现代 CPU 通常包含三级缓存：L1、L2 和 L3。这三级缓存在提升 CPU 性能方面起着至关重要的作用。
