计算机的基础day01

1.计算机基础之编程

1.1什么是编程语言?

汉语/英语/日语----》 语言 ---》 人和人之间的交流

python/c/Java --》 人和计算机交流

编程语言:就是人和计算机交流的一种价质(导体)

1.2什么是编程?

引入:你在编程之前,需要学习一些语法(状语从句)+关键词(词组)

通过编程语言 写一堆文件 (以后就是写文件,文件里都是python的语法和词组呀)

1.3为什么要编程?

qq--》方便交流

阿里巴巴--》方便企业之间购物

淘宝--》个人与商户之间购物

百度--》搜索东西

扫地机器人--》扫地

洗碗机--》洗碗

实现特定的功能,

机械手臂

医疗影像--》替代医生

无人驾驶--》替代司机

人脸识别--》检票员

编程的目的:完成人类的需求,替代人类工作(减少劳动力),让人越来越懒。

以后:人类只要打游戏就行了,帮土豪刷装备。

2.计算机的基本组成

CPU(相当于人的大脑)

1.控制器

控制整个电脑的运行

2.运算器

运算器是计算机的运算系统。大脑除了指挥,无时无刻还在运算。即实现算术运算和逻辑运算。

算术运算:1+1=2

逻辑运算:(判断一个女人是否漂亮)

3.存储器

计算机的存储系统。需要注意的是:无论是内存还是外存,计算机存储的数据格式都是01,01的形式,0和1由电压的电频控制(了解知识点)。计算机的存储的一个二进制单位称为

1bit,8bit=1Bytes称为一个字节,1024Bytes=1KB,1024KB=1MB,1024MB=1GB,1024GB=1TB,1024TB=1PB。

4.内存(主存)

内存是计算机内临时存储数据的硬件设备。由于内存读取数据速度较快内存,CPU下达的指令会直接传输给内存,即CPU会与内存直接交互。常见的内存有内存条。

  1. 优点(较于外存):存取速度快。
  2. 缺点(较于外存):1.容量小。2.由于内存基于电存储数据,因此断电数据马上会消失。

5.外存

外存是计算机内永久存储数据的硬件设备,由于外存容量大,所以外存主要用于存储软件等占用量大的数据。当需要使用外存上的某个软件时,CPU下达的指令需要传输给内存后,内存再从外存中读取软件信息,即CPU不与外存直接交互。常见的外存有磁带、磁盘和u盘等。

  1. 优点(较于内存):
    1. 容量大
    2. 可以永久存储数据。
  2. 缺点(较于内存):1.存取速度慢。

6.cpu + 内存 + 外存(计算机的三大核心组件)

电脑打开QQ流程示例。

  1. 双击QQ图标,CPU先向内存发出取指的命令(CPU+内存)
  2. 内存从硬盘中取出 运行QQ 的指令(硬盘)
  3. 控制器分析 运行QQ 的指令并告知运算器工作(控制器)
  4. 运算器进行一系列的算术运算和逻辑运算打开QQ,并从硬盘从读取QQ的代码至内存(运算器+内存+硬盘)
  5. 计算机在内存中运行QQ的代码(内存)
  6. 如果此时从QQ好友接受一个文件并下载,该文件将会永久保存在硬盘中(硬盘)
  7. 关闭QQ时CPU向内存发出关闭QQ的指令,内存关闭QQ并清理内存中QQ的代码(内存)

六、输入设备

计算机输入信息(程序、数据、声音、文字、图形、图像等)的设备。

常见的输入设备有:键盘、鼠标、图形扫描仪、触摸屏、条形码输入器、光笔等。外存储器(U盘等)也是一种输入设备。

七. 输出设备

计算机输出信息的设备。

常见的输出设备有:显示器、打印机和绘图仪等。外存储器也是一种输出设备。

注意:由于外存储器即是一种输入设备,也是一种输出设备,因此外存储器也被称为IO设备,其中I为Input(输入);O为Output(输出)

3.程序的启动

1.应用程序的启动

  1. 双击qq(发送指令给操作系统)
  2. 操作系统发送指令给CPU
  3. CPU发送指令给内存
  4. 内存发送指令给硬盘,读取qq的数据
  5. qq的数据读入内存
  6. 启动qq

《计算机组成》+《计算机操作系统》 不推荐(全是文字)

2.操作系统的启动

软件启动需要操作系统,只有操作系统才能和硬件交互

操作系统怎么启动?

计算机内部有两个存储器,出厂的时候就写死了,无法更改

一个存储器内有一个临时操作系统(去寻找操作系统的路径)

另一个存储器(虽然是内存,由电池供电)存储了操作系统的路径

  1. 开机的时候启动临时操作系统
  2. 临时操作系统启动真正的操作系统,临时操作系统关闭
  3. 开机成功

4.计算机五大组成部分补充(了解)

1.cpu相关

多核CPU:多个CPU,电脑可以同时干多件事,如4核CPU的电脑可以同时干四件事。

解释:X86-64位:X86是CPU的一种型号,64表示CPU每次能取64位二进制数。X86-32表示CPU每次取32位二进制数。CPU具有向下兼容性,即64位电脑能下载32位的软件,而32位的软件下载64位的软件会丢失数据。

2.存储器相关(了解)

ROM存储器:ROM只读存储器(不可写)在工厂中就被编程完毕,然后再也不能修改。它一般存放BIOS(Basic input output system)程序,该程序一般用于启动计算机,或用于处理底层设备的控制

3.总线

总线相当于人类的神经、血管,连接计算机的所有硬件设备。

4.硬盘工作原理:

如今市场上的硬盘分为机械硬盘和固态硬盘两大类,我们将从这两大类出发和同学们介绍硬盘的工作原理

5.机器硬盘

机械硬盘主要由机械手臂、磁道和扇区组成,接下来我们将从这三个方面展开介绍机械硬盘的工作原理

机器手臂:在数据,判断是否有无磁性

磁道:磁道是机械硬盘的磁面中的一个一个圈,磁道用于存储数据。(存储数据)

扇区: 机械手臂找数据(判断有无磁性,然后读出一串0和1),扇区一块内容,一个扇区就是一个机械手臂指针的大小,让机械手臂一次性读取一个扇区的内容。

划分磁盘,多个扇区合成一个盘(区)c盘 D盘....等。

平均延迟(磁道)时间::5ms

平均延迟时间(机器手臂寻找数据的时间)

平均值((最坏+最好)/2)

7200r/min -》 120r/s -》1/120s/r --》0.0083s --》8.3ms --》(0+8.3)/2=4.15ms

固态硬盘(了解)

随着人们对数据需求增多,存储系统的瓶颈越来越明显。而在嵌入式领域移动设备和工业自动化控制等恶劣环境下,传统硬盘机械结构已经无法满足要求,而所有这一切随着固态存储(SSD)的到来而发生了改变。

列:解释:

如果电脑内存没有8G,硬盘不是固态硬盘(30s开机--》 5-9秒)

通过无电容判断0和1,并且不需要械手臂 --》 节省时间

5.32位和64位

计算机只认识0和1(0或1叫做二进制位,一个0/1叫做一个二进制位)

0001a 0011 b

abab-》 0001 0011 0001 0011

计算机一次性读取32位/64位二进制位,32位和64位的安装包本质是一模一样的,只是一次性给电脑的位数不一样

16位/32位

64位的电脑可以用32位的安装包,32位的电脑不能用64位的安装包(丢包,文件损坏)

:位数的原因导致安装软件的快慢

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