计算机基础小结

计算机基础小结

一、计算机之编程

1.1 什么是编程语言

编程语言是人与计算机交流的介质

1.2 什么是编程

编程就是使用编程语言编写一个个文件

1.3 为什么要编程

为了奴隶计算机，解放劳动力，帮人类完成一个个具体的任务

二、计算机组成原理

2.1 计算机五大组成部分

2.1.1 CPU

2.1.1.1 控制器

控制硬件

2.1.1.2 运算器

进行逻辑运算+算术运算

2.1.2 内存

临时存储数据的硬件

• 优点(相比较于外存):速度快
• 缺点(相比较于外存):临时存储/断电即消失

2.1.3 外存

永久存储数据的硬件

• 优点(相比较于内存):永久存储
• 缺点(相比较于内存):速度慢

2.1.4 输入设备

输入信息的硬件，如键盘/鼠标/u盘

2.1.5 输出设备

输出信息的硬件，如显示器/打印机/u盘

2.1.6 I/O设备

即可输入信息，又可以输出信息的硬件，称为I/O设备

2.2 32位和64位

2.2.1 32位

一次性能读取32个二进制位的操作系统

2.2.2 64位

一次性能读取64个二进制位的操作系统

2.3 多核cpu

可以同时完成多件事的CPU，如4核CPU则一个大的CPU集成了4个小的CPU

2.4 硬盘工作原理

2.4.1 机械硬盘工作原理

• 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:由于工业水平的限制，为5ms
• 平均延迟时间:以7200r/min的硬盘为例，为4.15ms

7200(r/min)/60=120(r/s)

1/120(r/s)=0.0083s=8.3ms

8.3/2=4.15ms

• 平均寻找数据时间:5+4.15=9.15ms

2.4.2 固态硬盘工作原理

• 基于算法和电存储的外存

三、计算机操作系统

3.1 什么是文件

操作系统提供的一个虚拟的单位

3.2 应用程序是什么?

应用程序其实就是一堆文件，用来完成具体的某个任务

3.3 操作系统能干什么?

接受应用程序/人的外部指令，然后控制硬件

3.4 计算机三大组成?

3.4.1 应用程序

应用程序其实就是一堆文件，用来完成具体的某个任务，与人/操作系统交互

3.4.2 操作系统

接受应用程序/人的外部指令，然后控制硬件，与人/应用程序/硬件交互

3.4.3 硬件

最终的目的是用来存储数据，与操作系统交互

3.4.4 应用程序的启动和操作系统的启动?

3.4.4.1 应用程序的启动

1. 双击qq(发送指令给操作系统)
2. 操作系统接收指令，将指令转化成0和1发送给CPU
3. CPU接收指令，发送给内存
4. 内存从硬盘中取出qq的程序，执行，打开qq

3.4.4.2 操作系统的启动

1. 按下开机键(启动一个临时操作系统)
2. 临时操作系统唤醒真正的操作系统

四、编程语言分类

4.1 机器语言

• 优点(汇编语言):执行效率高
• 缺点(汇编语言):开发效率低

4.2 汇编语言

• 优点(机器语言):开发效率高
• 缺点(机器语言):执行效率低

4.3 高级语言

4.3.1 解释型语言

类似于同声传译，写一句翻译一句

• 优点(编译型语言):开发效率高
• 缺点(编译型语言):执行效率低

4.3.2 编译型语言

类似于谷歌翻译，写完所有的代码，一次性编译后得到结果，并且结果可以保存，无法得到及时的报错反馈

• 优点(解释型语言):执行效率高
• 缺点(解释型语言):开发效率低

五、网络的瓶颈效用

由于网络传输的数据可能为10ms，而Python的代码运行时间为1ms，机器语言的代码运行时间为0.001ms，在你上一段数据运输成功之前，无论你的代码运行时间是1ms，还是0.0000001ms，还是9ms，本质上没啥区别，这就是互联网中的网络的瓶颈效应。