2025年计算机硬件基础知识点（计算机硬件基础知识点归纳总结）

现在计算机基本组成都遵循冯诺依曼结构

【冯诺依曼结构确定了计算机的五大组件：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备】

现代电脑普遍结构为：

CPU：包含运算器和控制器。
RAM、ROM：属于存储器。
显示器、打印机等：属于输出设备。
鼠标、键盘等：属于输入设备。

其中比较重要的组件为CPU、RAM、ROM，下面我们分别讲解。

1.1：CPU

CPU是电脑的最主要的组件，负责运算执行指令并控制其他组件做出对应的处理。

CPU主要的功能：

指令控制：由于程序是一个指令序列，这些指令的相互顺序不能任意颠倒，必须严格按程序规定的顺序进行。
操作控制： CPU管理并产生由内存取出的每条指令的操作信号，把各种操作信号送往相应部件，从而控制这些部件按指令的要求进行动作。
时间控制：对各种操作实施时间上的定时。
数据加工：对数据进行算术运算和逻辑运算处理。

CPU模型

运算器：算术逻辑单元（ALU）、通用寄存器、数据缓冲寄存器DR和状态条件寄存器PSW组成。

运算器的功能：

执行所有的算术运算。
执行所有的逻辑运算，并进行逻辑测试，如零值测试或两个值的比较。通常，一个算术操作产生一个运算结果，而一个逻辑操作则产生一个判决。

控制器：程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成。

控制器的功能：

从指令cache中取出一条指令，并指出下一条指令在指令cache中的位置。
对指令进行译码或测试，并产生相应的操作控制信号，以便启动规定的动作。比如一次数据cache的读/写操作，一个算术逻辑运算操作，或一个输入/输出操作。
指挥并控制CPU、数据cache和输入/输出设备之间数据流动的方向。

CPU结构

1.2：RAM

随机存取存储器（英语：Random Access Memory，缩写：RAM），也叫主存，是与CPU直接交换数据的内部存储器。它可以随时读写（刷新时除外），而且速度很快，通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储介质。

内存与CPU的交互

1.3：ROM

只读存储器（Read-Only Memory，ROM）以非破坏性读出方式工作，只能读出无法写入信息。信息一旦写入后就固定下来，即使切断电源，信息也不会丢失，所以又称为固定存储器。ROM所存数据通常是装入整机前写入的，整机工作过程中只能读出，不像随机存储器能快速方便地改写存储内容。ROM所存数据稳定，断电后所存数据也不会改变，并且结构较简单，使用方便，因而常用于存储各种固定程序和数据。

1.4：硬盘

硬盘是属于外部存储。

》》》固态和机械硬盘区别《《《

读写速度上
价格上
...

在日常生活中我们数数从 0 计算到 10 以后，就开始数到 11 了，究其原因就是因为我们日常的进制单位为十进制，代表满十进一。但计算机处理数据是采用的二进制，也就是满二进一。虽然进制不同，但进制之间可以进行换算。这也是你们在面试题中遇见过的迷惑项。

假设当前，需要对十进制的 163 转换为二进制，可以对其采用除以2取余数的方式得到它的二进制值。

逆序排列各余数可以得到十进制数字 163 的二进制值为： 10100011。

那么同理可得，假设需要计算 123、886 这样的数字，就可得到 123 的二进制值为 1111011，886 的二进制值为 1101110110。

既然二进制的转换方式都是除以2取余数，那么十六进制或者八进制的话；然后……

二进制转十进制

二进制转为十进制要从右到左用二进制的每个数去乘以2的相应次方，小数点后则是从左往右。

如果首位是0就表示正整数，如果首位是1则表示负整数，正整数可以直接换算，负整数则需要先取反再换算。

因为计算机内部表示数的字节单位是定长的。如8位、16位、32位。所以位数不够时，高位补零。

如要想二进制00101010转为十进制，因为以0开头，所以这是正整数，计算如下所示：

十进制转二进制

十进制转二进制分为整数转二进制，和小数转二进制

整数转二进制

采用"除2取余，逆序排列"法：

1.首先用2整除一个十进制整数，得到一个商和余数
2.然后再用2去除得到的商，又会得到一个商和余数
3.重复操作，一直到商为小于1时为止
4.然后将得到的所有余数全部排列起来，再将它反过来（逆序排列），切记一定要反过来！

假设我们现在需要将42转为二进制，那我们怎么做呢，如下图所示：

小数转二进制

采用"乘2取整，顺序排列"法：

1.用2乘十进制小数，可以得到积，将积的整数部分取出
2.再用2乘余下的小数部分，又得到一个积，再将积的整数部分取出
3.重复操作，直到积中的小数部分为零，此时0或1为二进制的最后一位，或者达到所要求的精度为止

例如将0.125转换为二进制：

如果小数的整数部分有大于0的整数时，将整数部分和小数部分先单独转为二进制，再合在一起就可以了，例如：

十六进制转十进制

1、首先明白16进制数（从右到左数是第0位，第1位，第2位……）的第0位的权值为16的0次方，第1位的权值为16的1次方，第2位的权值为16的2次方，依次这样排列下去。

2、明白ABCDEF表示的二进制数字分别是10，11，12，13，14，15。

3、十六进制转换成十进制的公式是：要从右到左用二进制的每个数去乘以16的相应次方，然后这些数字相加就是了。

例1：2AF5换算成10进制:

第0位： 5 * 16^0 = 5

第1位： F * 16^1 =15*16^1= 240

第2位： A * 16^2= 10* 16^2=2560

第3位： 2 * 16^3 = 8192

结果就是：5 * 16^0 + 15 * 16^1 + 10 * 16^2 + 2 * 16^3 = 10997

例2：CE换算成10进制:

第0位：E*16^0=14*16^0=14

第1位：C*16^1=12*16^1=192

结果就是：14*16^0+12*16^1=206

拓展资料

16进制即逢16进1，每一位上可以是从小到大为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F共16个大小不同的数。16进制转换即16进制与其他不同进制之间的换算转换。

常见的计算机服务

计算机中的服务是一种应用程序类型，在后台运行。服务应用程序通常可以在本地和通过网络为用户提供一些功能，例如客户端/服务器应用程序、Web服务器、数据库服务器以及其他基于服务器的应用程序。

简述

协议

服务对应端口，而端口走协议，比如生活中的银行，提供取款、存款、贷款等服务，去窗口办理业务，但是客户是个歪果仁，此时怎么办呢？银行工作人员必须会英语或者他必须会中文，才能顺利的办理业务，那么此时的银行的业务即可理解为计算机的服务，窗口便是端口，那么协议呢？那就是我们交流所用的同一种语言了。

常见的端口：

21 ftp：文件传输协议

22 ssh： 把所有传输的数据进行加密，而且也能够防止DNS和IP欺骗。还有一个额外的好处就是传输的数据是经过压缩的，所以可以加快传输的速度

23 Telnet：主要用于Telnet（远程登录）服务，是Internet上普遍采用的登录和仿真程序。

25 SMTP：简单邮件传输协议

53 DNS：主要用于域名解析，DNS服务在NT系统中使用的最为广泛。

67、68分别是为Bootp服务的Bootstrap Protocol Server（引导程序协议服务端）和Bootstrap Protocol Client（引导程序协议客户端）开放的端口

80 HTTP：（HyperText Transport Protocol，超文本传输协议）开放的

110 POP3：邮件协议，POP2、POP3都是主要用于接收邮件的。

443 网页浏览端口：主要是用于HTTPS服务，是提供加密和通过安全端口传输的另一种HTTP。

8080端口同80端口：是被用于WWW代理服务的，可以实现网页

端口概念

在网络技术中，端口（Port）大致有两种意思：一是物理意义上的端口，比如，ADSL Modem、集线器、交换机、路由器用于连接其他网络设备的接口，如RJ-45端口、SC端口等等。二是逻辑意义上的端口，一般是指TCP/IP协议中的端口，端口号的范围从0到65535，比如用于浏览网页服务的80端口，用于FTP服务的21端口等等。我们这里将要介绍的就是逻辑意义上的端口。

端口分类

逻辑意义上的端口有多种分类标准，下面将介绍两种常见的分类：

按端口号分布划分

（1）知名端口（Well-Known Ports）

知名端口即众所周知的端口号，范围从0到1023，这些端口号一般固定分配给一些服务。比如21端口分配给FTP服务，25端口分配给SMTP（简单邮件传输协议）服务，80端口分配给HTTP服务，135端口分配给RPC（远程过程调用）服务等等。

（2）动态端口（Dynamic Ports）

动态端口的范围从1024到65535，这些端口号一般不固定分配给某个服务，也就是说许多服务都可以使用这些端口。只要运行的程序向系统提出访问网络的申请，那么系统就可以从这些端口号中分配一个供该程序使用。比如1024端口就是分配给第一个向系统发出申请的程序。在关闭程序进程后，就会释放所占用的端口号。

不过，动态端口也常常被病毒木马程序所利用，如冰河默认连接端口是7626、WAY 2.4是8011、Netspy 3.0是7306、YAI病毒是1024等等。

按协议类型划分

按协议类型划分，可以分为TCP、UDP、IP和ICMP（Internet控制消息协议）等端口。下面主要介绍TCP和UDP端口：

（1）TCP端口

TCP端口，即传输控制协议端口，需要在客户端和服务器之间建立连接，这样可以提供可靠的数据传输。常见的包括FTP服务的21端口，Telnet服务的23端口，SMTP服务的25端口，以及HTTP服务的80端口等等。

（2）UDP端口

UDP端口，即用户数据包协议端口，无需在客户端和服务器之间建立连接，安全性得不到保障。常见的有DNS服务的53端口，SNMP（简单网络管理协议）服务的161端口，QQ使用的8000和4000端口等等。