python 01day--計算機組成原理及網絡相關

1、計算機組成原理：

一、計算機只認識0和1，一個是低電平，一個是高電平；計算機硬件組成：運算器（CPU）、控制器、存儲器（內存和硬盤）、輸入設備（鍵盤和鼠標)、輸出設備（顯示器音箱）。主板上安裝了組成計算機的的主要電路系統：通常有BOIS芯片、I/O控制芯片、鍵和麪板控制接口、指示燈插接件，電源等。

二、內存 是基於電的方式工做的，掉電就不能工做，數據清零；讀寫速度很是快。至關於手機的RAM，隨機存儲內存。負責程序的運行以及數據交換

三、硬盤 是基於磁的方式工做的，掉電也能工做，數據能夠永久保存；計算機最好正常關機，不正常關機的話會使硬盤的機械手臂不正常，致使損壞硬盤。

至關於手機的ROM，被稱爲只讀內存，即只能讀不能隨意寫，也就是隻能讀取裏面的數據，而不能隨意修改和刪除裏面的數據，如今也能夠存儲照片

買硬盤的指標一是容量，一是轉速（讀寫速度）

2、計算機 系統：

一、計算機硬件和軟件 相似人體的身體和精神，軟件控制硬件，精神控制身體

二、硬件系統包括主機和外部設備：主機又包括中央處理器CPU（運算器、控制器和寄存器）和內存（隨機存儲器RAM和只讀存儲器ROM）

                                                 外部設備又包括輸入設備（鼠標鍵盤掃描儀）、輸出設備（顯示器打印機）、外部存儲（磁帶磁盤光盤）、通訊設備（網卡調制解調器）

     軟件系統包括系統軟件（操做系統和程序設計語言）和應用軟件（各類應用程序包）

三、下載的應用軟件都存儲到硬盤上，而後CPU經過內存進行運算來運行程序，緩存是爲了CPU和內存，內存和硬盤之間的速度差而出現的

四、一開機就要啓動操做系統，例如手機內存4G，可是開機後內存RAM空間不到4G,由於此時操做系統要佔用內存，運行起來的程序就要佔用內存，操做系統是寫保護的

3、OSI七層網絡模型和TCP/IP四層模型：

一、OSI七層：物理層（光纜、電纜、無線電波）、數據鏈路層（物理網絡鏈路提供可靠的數據傳輸，以太網協議，廣播）、網絡層（IP協議路由器工做在網絡層）、傳輸層（tcp協議）、會話層（http協議）、表示層、應用層（socket）。（應表會傳網數物）

二、TCP/IP四層：網絡接口層、網間層、傳輸層、應用層。

三、五層模型：應用層（應用層、表示層、會話層）、傳輸層、網絡層、數據鏈路層、物理層。

四、以太網協議：

Ethernet規定：一組電信號構成一個數據包，叫作幀。

每一數據幀分紅：報文頭head和數據data兩部分   Ihead     I         dataI

head包括（固定18字節）：

發送者/源地址：6個字節

接受者/目標地址 ：6個字節

數據類型：6個字節

data包括（最短46字節，最長1500字節）

數據報的具體內容：head長度+data長度=最短64字節，最長1518字節，超過最大限制就分片發送

五、mac地址：

head中包含的源地址和目標地址由來：以太網協議規定接入網絡的的設備都必須有網卡，發送端接受端的地址即是指網卡的地址，即mac地址

mac地址：每塊網卡出廠的時候 都被燒製上世界惟一的mac地址，長度爲48位2進制，一般由12位16進制數表示（前六位是廠商編號，後六位是流水線號）

打開網絡鏈接，本地鏈接，詳細信息中能夠看到物理地址mac地址。

六、廣播

計算機底層內部要數據據靠廣播，A要找B要數據，全部人都會收到廣播報文，只有B會響應，A怎麼知道B的MAC地址，靠ARP協議

七、網絡層由來，有了以太網協議、mac地址、廣播的發送方式，世界上的計算機就能夠彼此通訊了。問題是世界範圍內的互聯網時由一個個彼此隔離的小

的局域網組成的，若是全部的通訊都採用以太網的廣播方式，那麼一臺機器發送的包全世界都會收到。這會是一種災難。

網絡層功能：引入一套新的地址用來區分不一樣的廣播域/子網，這套地址就是網絡地址即IP地址

IP協議：規定網絡地址的協議叫IP協議，它定義的地址叫IP地址，普遍採用的版本ipv4，它規定網絡地址有32爲2進製表示

範圍0.0.0.0~255.255.255.255

一個IP地址一般寫成4段10進制數192.168.1.1

IP地址分位兩部分：1網絡部分（子網掩碼）2主機部分（標識主機）

局域網發包基於廣播，廣域網通訊要靠網關，以後路由轉發

八、ARP協議的由來：

計算機通訊基本靠吼，即廣播的方式，全部上層的包最後都要封裝上以太網頭，而後經過以太網協議發送，

在談及以太網協議的時候，咱們瞭解到到通訊是基於mac的廣播方式實現，在計算機發包時，獲取自身的mac是很容易的

如何獲取目標主機的mac，就須要經過arp協議。

九、ARP協議功能：廣播的方式發送數據包，獲取目標主機的mac地址。協議工做方式：每臺主機IP都是已知的

首先經過IP地址和子網掩碼區分出本身所處的子網

而後分析兩臺主機處於同一網絡

最後這個包會以廣播的方式在發送端所處的網內傳輸，全部主機接收後拆開包，發現目標IP爲本身的就響應返回本身的mac。

十、傳輸層（TCP協議）

TCP的三次握手和四次揮手：

4、數據和進制轉換：

十進制是逢10進1，沒有10的概念；十進制轉換爲二進制，除二取餘法，以後將餘數倒着寫

二進制逢2進1 ，10是十進制的2；101是十進制的5；二進制有1的位2的n-1次方相加

八進制逢8進一，於二進制轉換3個一組

十六進制逢16進一，0~9和ABCDEF表明10~15，於二進制轉換4個一組

5、原碼補碼反碼（一個字節8位）：8位二進制數能夠表示全部字符，範圍-127~+127共有255個數； 2的7次方是128，最高爲符號位0爲正數，1爲負數

一、原碼：是符號位加上真值的絕對值

+3 的原碼0 000 0011

-3 的原碼1 000 0011

二、反碼：正數的反碼是其自己，負數的反碼是在原碼的基礎上符號位不變，其他各個位取反

-3的反碼1 111 1100

三、補碼：正數的反碼是其自己，負數的反碼是在原碼的基礎上符號位不變，其他各個位取反，最後+1，也就是在反碼的基礎上+1.

-3的補碼1 111 1101

四、在計算機系統中，數值一概用補碼錶示（存儲），使用補碼能夠將符號位和其餘位統一處理，同時減法也能夠按加法處理，另外兩個補碼錶示的數

相加時，若是最高位有進位，則進位被捨棄；補碼與原碼的轉換過程幾乎是相同的

6、位、字節、字符、編碼的關係

一、位：數據存儲的最小單位。每一個二進制數字0或者1就是1個位

二、字節：8個位構成一個字節；即：1 byte (字節)= 8 bit(位）。

 1 KB = 1024 B(字節)、1 MB = 1024 KB;   (2^10 B)、1 GB = 1024 MB;  (2^20 B)、 1 TB = 1024 GB;   (2^30 B)

三、字符： a、A、中、+、*、の......均表示一個字符。

 通常 utf-8 編碼下，一個漢字 字符 佔用 3 個 字節

通常 gbk 編碼下，一個漢字  字符  佔用 2 個 字節

四、編碼：規定每一個「字符」分別用一個字節仍是多個字節存儲，用哪些字節來存儲，這個規定就叫作「編碼」

標準ASCii字符集：用7位二進制數來對每1個字符進行編碼；

gb2312字符集: 全部漢字字符在計算機內部採用2個字節來表示，每一個字節的最高位規定爲1【正好與標準ASCii字符（最高位是0）不重疊，併兼容】，不支持繁體字；

gbk字符集：gb2312的擴充，兼容gb2312，除了收錄gb2312全部的字符外，還收錄了其餘不常見的漢字、繁體字等；

Unicode字符集：容納世界上全部語言字符和符號的集合；

utf-8編碼：UTF-8（8-bit Unicode Transformation Format）是一種針對Unicode的可變長度字符編碼，也是一種前綴碼。