计算机基础

随声附和 提交于 2019-11-28 05:36:56

一. 计算机基础之编程

(一)什么是编程语言

和计算机交流的一种介质

(二)什么是编程

通过编程语言做一些事情,写一些文件/程序

(三)为什么要编程

通过编程是的计算机可以代替人力,去完成一些人类想要达到的目的

二. 计算机的组成(五大组成)

冯*诺伊曼机

(一)控制器(控制)

控制硬件(运算器、存储器、输入、输出设备)

(二)运算器(运算)

  1. 算术运算

    比如,1+1=2

  2. 逻辑运算

    比如,今天下雨了,那我肯定不会吃饭,而是带伞

    (三)存储器

    1. 内存(脑子)

      优点:运算速度快,越大运行程序越多

      缺点:容量小,断电即消失

    2. 外存(笔记本)

      优点:容量大,永久存储

      缺点:运算速度慢

(四)输入设备

输入信息,键盘/鼠标/U盘

(五)输出设备

输出设备,显示屏/打印机/U盘

三、计算机的组成的补充

(一)多核CPU

相当于有用多个大脑,可同一时刻处理多件事情

(二)32位和64位

32位指计算机一次性能处理32个0和1

64位指计算机一次性能处理64个0和1

本质上相同 ,具有向下兼容性

(三)机械硬盘工作原理

  1. 机械手臂

    读取数据

  2. 磁道

    存储数据

  3. 扇面

    划分磁道,多个扇面其实就是一个盘

    一个扇面就是512kb,计算机一次性从盘里读取512kb数据

  4. 平均寻道时间

    由于工业水平限制,平均寻道时间为5ms

  5. 平均延迟时间

    7200r/min的电脑
    \[ 7200/60=120r/s 1/120=0.0083s/r=8.3ms/r \]

    平均延迟时间为8.3/2=4.15ms

  6. 平均寻找数据时间

    5+4.15=9.15ms

(四)固态硬盘

基于电容存储、数学的算法

优点:不需要机械手臂,基于电存储

《计算机组成原理》

四、操作系统

(一)什么是文件

存储信息的介质,操作系统提供的一个虚拟的概念、用来存储信息

文件接口(操作系统提供):把对硬件的操作简单化

双击接口(操作系统提供):快速打开一个应用程序

(二)操作系统有什么用

提供接口,让复杂操作简单化

(三)应用程序的启动

  1. 双击QQ(操作系统提供)--》让操作系统通知CPU(找到QQ在硬盘的位置)
  2. CPU让内存去外存读取QQ的数据,数据进入内存
  3. 启动QQ

(四)计算机的另一组成

  1. 应用程序(软件):和操作系统交互
  2. 操作系统(软件):和硬件交互
  3. 硬件:硬件直接交互

(五)操作系统的启动(开机)

首先启动操作系统找软件在硬盘上的位置;(操作系统本质也是一个软件),启动操作系统也必须找到操作系统在硬盘中的位置(要找到就必须通过操作系统)

(六)临时操作系统(ROM存储器)

计算机出厂时就写死了,它会去CMOS存储器上调用操作系统的路径,只负责寻找操作系统的路径

(七)临时内存(CMOS存储器)

用电池供电,存储了操作系统的路径,存储了时间

  1. 开机,启动临时操作系统
  2. 临时操作系统去CMOS存储器上找到操作系统的路径
  3. 启动操作系统,关闭临时操作系统

五、 编程语言分类

(一)编码

计算机只认识0 和1

(二)机器语言

优点:执行速度非常快,直接和硬件交互

缺点:开发速度非常慢

早期只有顶级科学家才能使用

(三)汇编语言

优点(相较于机器语言):开发效率高

缺点(相较于机器语言):执行效率低

(四)高级语言

(五)编译型语言(通过设备的翻译形式)

类似于Google翻译,一次性翻译所有代码为机器代码

优点(相较于解释性语言):执行效率高

缺点(相较于解释型语言):开发效率低(找BUG非常复杂)

(六)解释型语言

类似同声传译、说一句翻译一句,解释性语言的翻译器使用过编译型语言写出来的

优点:开发效率高

缺点:执行效率低

动态语言和静态语言的区别在于变量是否可以强转数据类型

六、网络瓶颈效应

网络通信的时间远远大于执行程序的时间

(程序的执行效率完全没必要考虑了)

微内核的概念:云端操作系统

《计算机组成原理》

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