计算机组成和编程语言
计算机组成和操作系统以及编程语言
一、编程
- 什么是编程？
编程就是写一堆堆文件。（控制变量不断变化的过程） - 为什么编程？
代替劳动力，帮助人完成一些具体的事情 - 什么是编程语言？
编程语言是人与计算机交流的介质
二、冯诺依曼机的五大结构：控制器，运算器，存储器，输入设备，输出设备。
1.存储器：内存，外存。
内存：运算速度快，内存越大，能运行的程序就越多。
但容量小，断电内容即消失。
外存：容量大，永久存储，但速度慢
固态硬盘：基于电容存储，运算速度快。但工艺较复杂，成本较高。
机械硬盘：（机械手臂、磁道、扇面3部分）靠机械手臂在磁道上存储数据，查询数据。机械硬盘上有扇区，其划分了磁道，多个扇区组成电脑中的一个盘（区），如C盘，D盘。
平均寻道时间：由于工业水平限制，为5ms。
平均延迟时间：如一个7200r/min的机械硬盘。
平均寻找数据时间：
三、操作系统
如果只有5大组成结构，要读取数据，只能自己滑动机械手臂。但实际我们不需要自己滑动。当我们装一个内存，已经有一小部分被使用，这就是操作系统占用的。
操作系统提供给我们一个一个接口，把对复杂的硬件操作简单化。
1.文件
存储信息，操作系统提供给你的一个虚拟概念。
文件接口（操作系统提供的，文件只是其中一个接口）：帮你把对硬件的复杂操作简单化。
双击接口（操作系统提供的）：帮助你快速打开一个应用程序。
等等接口
2.应用程序的启动
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双击QQ--》让操作系统通知CPU（企鹅图标是操作系统提供给你的）（找到qq在硬盘的位置）
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CPU让内存去外存读取QQ的数据，QQ数据进入内存
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启动QQ
3.计算机的组成（有了操作系统之后）
- 应用程序（软件）：和操作系统交互
- 操作系统：和硬件交互
- 硬件：直接和硬件交互
4.操作系统的启动（开机）
启动软件，首先启动操作系统查询软件在硬盘上的位置，操作系统本身也是软件的一种，启动操作系统也必须先找到操作系统在硬盘上的位置（而要找到也必须通过操作系统），这样就有一个问题。
操作系统正确的启动方式为：
- 开机，启动临时操作系统（其存储在ROM存储器，且该存储器出厂时就被写死，无法改变）
- 临时操作系统去CMOS存储器上寻找本机操作系统在硬盘上的路径（CMOS存储器为临时内存，用电池供电，存储了操作系统的路径和时间，当重装系统时就会修改对应的路径）
- 启动操作系统，临时操作系统关闭
四、编程语言
编程语言就是人与计算机交互的介质，编程就是交互的过程。
计算机（硬件）只认识0和1
一切的数据都是由0和1组成
1.机械语言（就是写0和1）
例如：假如意思是a+b
000101110011 （机械语言）【普通人写不来】--》（设备）--》低低低高低
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
2.汇编语言
例如：假如意思是a+b
add（a,b）(汇编语言)--》（设备）--》000101110011--》（设备）----》低低低高低高高高低低高高（高低压电频）
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
3.高级语言
例如：假如意思是a+b
a+b（解释型语言）---》（设备）---》a+b（高级语言/编译型语言）--》（设备--翻译）--》add，a，b--》（设备）--》00010101001--》低低高高（高低压电频）
4.编译型语言（通过设备翻译形式）
类似于Google翻译，一次性翻译所有代码为机械代码，然后直接运行。
优点（相较于解释型语言）：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）
5.解释型语言（通过设备的翻译形式）
类似同声传译，说一句翻译一句，解释型语言的翻译器是通过编译型语言写出来的，相当于一句一句运行。
优点（相较于编译型而言）：开发效率高
缺点（相较于编译型语言）：执行效率低
6、TIOBE编程语言排行
阿尔法围棋（AlphaGo）是第一个击败人类职业围棋选手、第一个战胜围棋世界冠军的人工智能机器人，由谷歌（Google）旗下DeepMind公司戴密斯·哈萨比斯领衔的团队开发。其主要工作原理是“深度学习”。
人工智能
五、网络瓶颈效应
由于程序联网的趋势，在未来，几乎全部应用程序都要通过网络通信。
1.木桶效应
木桶能装的水的量由木桶最短的一根木头决定。
2.网络的瓶颈
网络通信的时间几乎远远大于程序的执行时间。
因此程序的执行效率可以说完全没必要考虑了，
六、执行Python程序的两种方式
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命令行式
解释一个文本，python是一个解释器。
使用方式：
在终端中输入： python 文本路径优点：一次解释全部代码
缺点：调试非常麻烦
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交互式
输入一行，解释一行
交互式下，不需要使用print，会自动打印
一般用来做调试
优点：调试起来非常方便
缺点：关掉终端程序就没了
