计算机基础

与世无争的帅哥 提交于 2019-11-28 05:33:01

一、计算机基础之编程

1.1 什么是编程?

写一堆.py/.css文件,让计算机帮我们实现我们想做的事情。

1.2 什么是编程语言

语言分为汉语、英语、日语

编程语言即写一些计算机能够看懂的语言帮助我们实现一些想法,是计算机用来交流的一种介质。

1.3 为什么要编程?

替代劳动力,让计算机帮助我们做一些想要的事情。

二、计算机组成部分

2.1 cpu(大脑)

​ cpu分为:

控制器

控制硬件做事情

运算器

算术运算

2.2 存储器

存储器分为:

主存

比如内存

外存

比如笔记本

2.3 I/O设备

I/O设备分为:

输入设备(input)

比如鼠标、键盘

输出设备(output)

比如显示屏

2.4 多核cpu

cpu就像人的大脑,单核cpu同时做不了两件事,多核cpu可以,就像多个脑子

2.5 32位核64位

计算机能识别的只有0和1

32位:能一下子接收32位0和1组成的程序

64位:能一下子接收64位0和1组成的程序

2.6 硬盘

2.6.1 固态硬盘

基于算法和电容存储的,通电即可读取数据,有点速度快

2.6.2 机械硬盘

机械硬盘分为:

  • 机械手臂:寻找数据

  • 磁道:存储数据

  • 扇区:划分磁道

  • 平均寻道时间:工业标准限值位5ms

  • 平均延迟时间:以7200r/min转硬盘为例,位4.15ms
    \[ 7200r/min / 60 = 120r/s\\ 1 / 120r/s = 0.0083s = 8.3ms\\ (8.3ms + 0)/ 2 = 4.15ms \]

  • 平均寻找数据时间:4.15ms+5ms=9.15ms

2.7 操作系统

什么是操作系统?

操作系统提供给我们一个一个的接口,让我们不用自己去操作计算机硬盘实现数据输入输出

什么是文件?

文件其实是操作系统提供的一个虚拟的东西,我们为了更方便的管理和使用数,利用操作系统文件接口我们可以很方便的存储我们想要的信息。

什么是应用程序?

一堆文件的集合就是程序,用来完成我们想要达到某种效果的东西,操作系统提供双击接口,使得我们可以双击进入程序。

2.8 计算机的三大组成(有了操作系统)

  1. 应用程序
  2. 操作系统
  3. 硬件

2.9 应用程序启动

  1. 双击程序,cpu会去存储器中找到程序所在的位置
  2. cpu通知内存去存储器程序的位置读取,程序进入内存
  3. 程序启动

3.0 操作系统启动

操作系统首先也是一个软件,也需要去存储器中找到位置(要找就必须通过操作系统)

3.0.1 临时操作系统(ROM存储)

计算机出厂写死,会去CMOS存储器找对应操作系统的位置,只负责寻找操作系统路径

3.0.2 临时存储系统(CMOS存储)

用电池供电,存储了操作系统的路径,存储了时间

启动过程

  1. 开机,进入临时操作系统
  2. 临时操作系统去CMOS存储器中找到操作系统的位置
  3. 启动操作系统,临时操作系统关闭。

三、编程语言

3.1 机器语言

计算机只能识别0和1的二进制,所以机器语言是以0001100101这样的一串数字组成,因为直接和硬件交互,所以执行速度快,但开发效率慢

3.2 汇编语言

汇编语言, 即第二代计算机语言,用一些容易理解和记忆的字母,单词来代替一个特定的指令,比如:用“ADD”代表数字逻辑上的加减,所以相对机器语言来说开发效率高,但是执行效率低。

3.3 高级语言

3.3.1 解释型语言

类同同声传译,写一句翻译一句

  • 优点:相对于编译型语言,开发效率高
  • 缺点:相对于编译型语言,执行效率低

3.3.2 编译型语言

  • 优点:相对于解释型语言,开发效率低
  • 缺点:相对于解释型语言,执行效率高

四、网络的瓶颈效应

由于网络不确定因素可能存在网络延迟现象,大概为10ms,而高级解释型python代码运行运行时间只为1ms,汇编语言和机器语言执行时间更快,所以我们把代码执行时间基本可以忽略掉,今后用解释型语言编程可以更加方便快捷。

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