計算機基礎小結

目錄

• 1、計算機之編程
  • 1.1 什麼是編程語言
  • 1.2 什麼是編程
  • 1.3 爲何要編程
• 2、計算機組成原理
  • 2.1 計算機五大組成
    • 2.1.1 CPU
    • 2.1.2 內存
    • 2.1.3 外存
    • 2.1.4 輸入設備
    • 2.1.5 輸出設備
    • 2.1.6 I/O設備
  • 2.2 32位和64位
    • 2.2.1 32位
    • 2.2.2 64位
  • 2.3 多核CPU
  • 2.4 硬盤工做原理
    • 2.4.1 機械硬盤工做原理
    • 2.4.2 固態硬盤工做原理
• 3、計算機操做系統
  • 3.1 文件是什麼?
  • 3.2 應用程序是什麼?
  • 3.3 操做系統能幹什麼?
  • 3.4 計算機三大組成?
    • 3.4.1 應用程序
    • 3.4.2 操做系統
    • 3.4.3 硬件
    • 3.4.4 應用程序的啓動和操做系統的啓動?
• 4、編程語言分類
  • 4.1 機器語言
  • 4.2 彙編語言
  • 4.3 高級語言
    • 4.3.1 解釋型語言
    • 4.3.2 編譯型語言
• 5、網絡的瓶頸效應

1、計算機之編程

1.1 什麼是編程語言

編程語言是人與計算機交流的介質

1.2 什麼是編程

編程就是使用編程語言編寫一個個文件

1.3 爲何要編程

爲了奴隸計算機，解放勞動力，幫人類完成一個個具體的任務

2、計算機組成原理

2.1 計算機五大組成

2.1.1 CPU

2.1.1.1 控制器

控制硬件

2.1.1.2 運算器

進行邏輯運算+算術運算

2.1.2 內存

臨時存儲數據的硬件

• 優勢(相比較於外存):速度快
• 缺點(相比較於外存):臨時存儲/斷電即消失

2.1.3 外存

永久存儲數據的硬件

• 優勢(相比較於內存):永久存儲
• 缺點(相比較於內存):速度慢

2.1.4 輸入設備

輸入信息的硬件，如鍵盤/鼠標/u盤

2.1.5 輸出設備

輸出信息的硬件，如顯示器/打印機/u盤

2.1.6 I/O設備

便可輸入信息，又能夠輸出信息的硬件，稱爲I/O設備

2.2 32位和64位

2.2.1 32位

一次性能讀取32個二進制位的操做系統

2.2.2 64位

一次性能讀取64個二進制位的操做系統

2.3 多核CPU

能夠同時完成多件事的CPU，如4核CPU則一個大的CPU集成了4個小的CPU

2.4 硬盤工做原理

2.4.1 機械硬盤工做原理

• 機械手臂:尋找數據
• 磁道:存儲數據
• 扇區:劃分磁道
• 平均尋道時間:因爲工業水平的限制，爲5ms
• 平均延遲時間:以7200r/min的硬盤爲例，爲4.15ms

\[ 7200(r/min) / 60 = 120(r/s) \\ 1/120(r/s) = 0.0083s = 8.3ms \\ 8.3 / 2 = 4.15ms \\ \]

• 平均尋找數據時間:5+4.15=9.15ms

2.4.2 固態硬盤工做原理

• 基於算法和電存儲的外存

3、計算機操做系統

3.1 文件是什麼?

操做系統提供的一個虛擬的單位

3.2 應用程序是什麼?

應用程序其實就是一堆文件，用來完成具體的某個任務

3.3 操做系統能幹什麼?

接受應用程序/人的外部指令，而後控制硬件

3.4 計算機三大組成?

3.4.1 應用程序

應用程序其實就是一堆文件，用來完成具體的某個任務，與人/操做系統交互

3.4.2 操做系統

接受應用程序/人的外部指令，而後控制硬件，與人/應用程序/硬件交互

3.4.3 硬件

最終的目的是用來存儲數據，與操做系統交互

3.4.4 應用程序的啓動和操做系統的啓動?

3.4.4.1 應用程序的啓動

1. 雙擊qq(發送指令給操做系統)
2. 操做系統接收指令，將指令轉化成0和1發送給CPU
3. CPU接收指令，發送給內存
4. 內存從硬盤中取出qq的程序，執行，打開qq

3.4.4.2 操做系統的啓動

1. 按下開機鍵(啓動一個臨時操做系統)
2. 臨時操做系統喚醒真正的操做系統

4、編程語言分類

4.1 機器語言

• 優勢(彙編語言):執行效率高
• 缺點(彙編語言):開發效率低

4.2 彙編語言

• 優勢(機器語言):開發效率高
• 缺點(機器語言):執行效率低

4.3 高級語言

4.3.1 解釋型語言

相似於同聲傳譯，寫一句翻譯一句

• 優勢(編譯型語言):開發效率高
• 缺點(編譯型語言):執行效率低

4.3.2 編譯型語言

相似於谷歌翻譯，寫完全部的代碼，一次性編譯後獲得結果，而且結果能夠保存，沒法獲得及時的報錯反饋

• 優勢(解釋型語言):執行效率高
• 缺點(解釋型語言):開發效率低

5、網絡的瓶頸效應

因爲網絡傳輸的數據可能爲10ms，而Python的代碼運行時間爲1ms，機器語言的代碼運行時間爲0.001ms，在你上一段數據運輸成功以前，不管你的代碼運行時間是1ms，仍是0.0000001ms，仍是9ms，本質上沒啥區別，這就是互聯網中的網絡的瓶頸效應。