计算机的构成

CPU

控制器

运算器

存储器

内存

优点: 速度快

缺点: 容量小,断电既丢失

外存

优点:容量大,永久记忆

缺点:速度慢

I/O (input & output)

输入设备

鼠标/键盘

输出设备

显示器/打印机

什么是编程语言

  1. 什么是语言,中文,英语等是用来沟通交流的工具

  2. 编程语言:人类和计算机沟通交流的工具

什么是编程

将自己脑子中的想要让计算机做的事,写到文件中。是一堆文件,这一堆文件就是程序。

为什么要编程

想要奴役计算机,把计算机当成人类的奴隶,让计算机帮人类工作,因而取代人力。

多核CPU

一个CPU相当于一个大脑,多核CPU:计算机同时拥有多个CPU, 同一时刻处理多件事情(多进程)

单核处理器运行多个任务会存在时间差

32位和64位

计算机如何存储图片:计算机只认识0(低电频)和1(高电频),图片的本质就是一串0和1

光盘--》凹0凸1刻印

32位--》计算机一次性能处理32个0或1

64位--》计算机一次性能处理64个0或1

32位和64位本质上是同一类东西

安装包是64位的,计算机是32位--》丢包

安装包32位的,计算机是64位的--》向下兼容

机械硬盘工作原理

机械手臂

读取数据

磁道

存储数据

扇面

将每个磁道等分为若干弧段,每个弧段就是一个扇区。每个扇区的大小是固定的,为 512Byte。扇区也是磁盘的最小存储单位。

平均寻道时间

机械手臂找到磁道的时间(工业水平限制:5ms)

平均延迟时间

手臂找到数据的时间

寻找数据的时间=平均寻道时间+平均延迟时间

固态硬盘

基于电容存储,包含压缩数据算法

优点:不需要机械手臂;基于点存储

思考:如果只有刚刚说的五大组成,你要读取数据,只能自己滑动机械手臂

什么是文件

存储信息的介质,是操作系统提供的一个虚拟的概念,就是这个虚拟的概念可以用来存储信息,帮我们滑动了机械手臂

文件接口 (有操作系统提供)把复杂的硬件操作的简单化

操作系统有什么用

提供给我们一个一个接口,让我们不在关心硬件的复杂操作,让复杂的硬件操作简单化

应用程序的启动

以QQ为例

  1. 双击Windows桌面的QQ图标(qq.exe对应路径的快捷方式)
  2. 双击图标就是给操作系统发送指令,告诉操作系统QQ软件对应的硬盘地址,并让操作系统启动这个路径
  3. 操作系统接收到指令操控CPU发送指令给内存
  4. 内存接受指令后发送指令给硬盘,硬盘读取QQ软件代码给内存,QQ启

计算机系统的组成(有了操作系统后)

  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:和硬件交互

操作系统的启动(开机)

操作系统本身也是一个软件,要启动软件就需要依靠操作系统找到软件在硬盘上的位置

操作系统代码由硬盘读入内存(依靠BIOS程序),CPU运行操作系统代码(CMOS存储器),运行成功后操作系统接管操作硬件的工作。

计算机只认识0和1(二进制)

机器语言

只有0和1

计算机内部只能接受二进制代码,因此,用二进制代码0和1描述的指令称为机器指令,全部机器指令的集合构成计算机的机器语言

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

汇编语言

汇编语言类似于机器语言,但是汇编语言只是把一串二进制数写成一个英文单词。

汇编语言--》(设备)--》机器语言

优点:开发效率较高

缺点:执行速度较慢(和硬件交互)

高级语言

高级语言直接用人能理解的语言和语法风格编写程序,无需再去考虑复杂的硬件操作

优点:开发效率高

缺点:执行效率低(不在与硬件交互)、

按照翻译方式不同,高级语言又分为编译型和解释型

编译型

编译型类似于谷歌翻译,我们把要翻译的文字全部放进去,一次翻译,下次使用直接使用上一次翻译好的结果。

优点:执行效率高

缺点:开发效率低(调试bug非常复杂)

解释型

类似于同声传译,我们需要翻译的时候,找一个翻译员,对方说一句翻译员翻译一句,下次翻译还是需要一个翻译员一句一句的翻译。

优点:开发效率高

缺点:执行效率低

网络的瓶颈效应

网络通信时间要远远大于程序执行的时间--》忽略程序执行时间--》解释性语言--》Python

操作系统(单机操作的应用程序)--》编译型语言

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