計算機基礎

目錄

• 1、計算機基礎之編程
  • 1.1 什麼是編程？
  • 1.2 什麼是編程語言
  • 1.3 爲何要編程？
• 2、計算機組成部分
  • 2.1 cpu（大腦）
    • 控制器
    • 運算器
  • 2.2 存儲器
    • 主存
    • 外存
  • 2.3 I/O設備
    • 輸入設備（input）
    • 輸出設備（output）
  • 2.4 多核cpu
  • 2.5 32位核64位
  • 2.6 硬盤
    • 2.6.1 固態硬盤
    • 2.6.2 機械硬盤
  • 2.7 操做系統
    • 什麼是操做系統？
    • 什麼是文件？
    • 什麼是應用程序？
  • 2.8 計算機的三大組成（有了操做系統）
  • 2.9 應用程序啓動
  • 3.0 操做系統啓動
    • 3.0.1 臨時操做系統（ROM存儲）
    • 3.0.2 臨時存儲系統（CMOS存儲）
• 3、編程語言
  • 3.1 機器語言
  • 3.2 彙編語言
  • 3.3 高級語言
    • 3.3.1 解釋型語言
    • 3.3.2 編譯型語言
• 4、網絡的瓶頸效應

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1、計算機基礎之編程

1.1 什麼是編程？

寫一堆.py/.css文件，讓計算機幫咱們實現咱們想作的事情。

1.2 什麼是編程語言

語言分爲漢語、英語、日語

編程語言即寫一些計算機可以看懂的語言幫助咱們實現一些想法，是人與計算機用來交流的一種介質。

1.3 爲何要編程？

替代勞動力，讓計算機幫助咱們作一些想要的事情。

2、計算機組成部分

2.1 cpu（大腦）

​ cpu分爲：

控制器

控制硬件作事情

運算器

算術運算

2.2 存儲器

存儲器分爲：

主存

好比內存

外存

好比筆記本

2.3 I/O設備

I/O設備分爲：

輸入設備（input）

好比鼠標、鍵盤

輸出設備（output）

好比顯示屏

2.4 多核cpu

cpu就像人的大腦，單核cpu同時作不了兩件事，多核cpu能夠，就像多個腦子

2.5 32位核64位

計算機能識別的只有0和1

32位：能一會兒接收32位0和1組成的程序

64位：能一會兒接收64位0和1組成的程序

2.6 硬盤

2.6.1 固態硬盤

基於算法和電容存儲的，通電便可讀取數據，有點速度快

2.6.2 機械硬盤

機械硬盤分爲：

• 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：工業標準限值位5ms

• 平均延遲時間：以7200r/min轉硬盤爲例，位4.15ms
  \[ 7200r/min / 60 = 120r/s\\ 1 / 120r/s = 0.0083s = 8.3ms\\ （8.3ms + 0）/ 2 = 4.15ms \]

• 平均尋找數據時間：4.15ms+5ms=9.15ms

2.7 操做系統

什麼是操做系統？

操做系統提供給咱們一個一個的接口，讓咱們不用本身去操做計算機硬盤實現數據輸入輸出

什麼是文件？

文件實際上是操做系統提供的一個虛擬的東西，咱們爲了更方便的管理和使用數，利用操做系統文件接口咱們能夠很方便的存儲咱們想要的信息。

什麼是應用程序？

一堆文件的集合就是程序，用來完成咱們想要達到某種效果的東西，操做系統提供雙擊接口，使得咱們能夠雙擊進入程序。

2.8 計算機的三大組成（有了操做系統）

1. 應用程序
2. 操做系統
3. 硬件

2.9 應用程序啓動

1. 雙擊程序，cpu會去存儲器中找到程序所在的位置
2. cpu通知內存去存儲器程序的位置讀取，程序進入內存
3. 程序啓動

3.0 操做系統啓動

操做系統首先也是一個軟件，也須要去存儲器中找到位置（要找就必須經過操做系統）

3.0.1 臨時操做系統（ROM存儲）

計算機出廠寫死，會去CMOS存儲器找對應操做系統的位置，只負責尋找操做系統路徑

3.0.2 臨時存儲系統（CMOS存儲）

用電池供電，存儲了操做系統的路徑，存儲了時間

啓動過程

1. 開機，進入臨時操做系統
2. 臨時操做系統去CMOS存儲器中找到操做系統的位置
3. 啓動操做系統，臨時操做系統關閉。

3、編程語言

3.1 機器語言

計算機只能識別0和1的二進制，因此機器語言是以0001100101這樣的一串數字組成，由於直接和硬件交互，因此執行速度快，但開發效率慢

3.2 彙編語言

彙編語言， 即第二代計算機語言，用一些容易理解和記憶的字母，單詞來代替一個特定的指令，好比：用「ADD」表明數字邏輯上的加減，因此相對機器語言來講開發效率高，可是執行效率低。

3.3 高級語言

3.3.1 解釋型語言

類同同聲傳譯，寫一句翻譯一句

• 優勢：相對於編譯型語言，開發效率高
• 缺點：相對於編譯型語言，執行效率低

3.3.2 編譯型語言

• 優勢：相對於解釋型語言，開發效率低
• 缺點：相對於解釋型語言，執行效率高

4、網絡的瓶頸效應

因爲網絡不肯定因素可能存在網絡延遲現象，大概爲10ms，而高級解釋型python代碼運行運行時間只爲1ms，彙編語言和機器語言執行時間更快，因此咱們把代碼執行時間基本能夠忽略掉，從此用解釋型語言編程能夠更加方便快捷。