python学习第一天关于编程介绍和计算机硬件介绍

1.什么是编程语言？

首先是什么语言？语言是一个事物与另外一个事物沟通的介质

那么编程语言是人与计算机之间沟通的介质

2什么是编程（what）

编程就是程序员自己想做的事情让计算机去做的过程

百度：为了使计算机能够理解人的意图，人类就必须将需解决的问题的思路、方法和手段通过计算机能够理解的形式告诉计算机，使得计算机能够根据人的指令一步一步去工作，完成某种特定的任务。这种人和计算体系之间交流的过程就是编程

3编程的目的(why)

就是人想要奴役计算机，让计算机代替人类去工作，从而解放人力

4计算机硬件的基础组成

CPU ：控制和运算（大脑）

内存：储存数据   优点：存取速度快   缺点：储存数据少，断电后数据丢失不能保存（大脑）

硬盘：储存数据   优点：存储数据多，断电后数据也能保存      缺点：存取速度慢（大脑）

输入设备：比如键盘、扫描仪、鼠标等等（将信息由外输入计算机里面）（眼、耳、皮肤）

输出设备：比如显示屏等（将信息由内输出计算机）（嘴巴、手）

 

 

一、CPU详细介绍

1、CPU的运行情况：计算机的大脑是CPU，它从内存中取指令-▶解码-▶执行，然后在取指令，解码，执行，周而复始，直至整个程序被执行完成

2、CPU具有向下兼容性。32位的软件能在32位的CPU上运行，但不能在64位上的CPU运行；但64位的CPU能运行32位的软件。

备注：32位表示CPU一次处理32个数据的能力。

3、CPU内的微指令集分为精简指令集和复杂指令集，前者每个指令的运行时间都很短，完成的动作也很单纯，指令的执行效果更佳，但若执行做复杂的事情，需要多个指令来完成比如ARM手机CPU；后者每个小指令可以执行一些较低阶的硬件操作，指令数目多而且复杂，每条指令的长度并不相同，所以每条指令花费的时间较长，但每条个别指令可以处理的工作较为丰富，比如AMD、Intel等的X86架构CPU

 

二、存储器详细介绍

 

1、寄存器：用与CPU相同材质制造，与CPU一样快，因而CPU访问它无时延，典型容量是：在32位CPU中为32*32，在64位CPU中为64*64，在两种情况下容量均<1KB（立马要用的数据先在寄存器，临时储存，在CPU里）

2、高速缓存：主要由硬件控制高速缓存的存取，内存中有高速缓存行按照0~64字节为行0,64~127为行1.。。最常用的高速缓存行放置在CPU内部或者非常接近CPU的高速缓存中（经常要用的数据在高速缓存，临时储存）当某个程序需要读一个存储字时，高速缓存硬件检查所需要的高速缓存行是否在高速缓存中

3.内存：（1）主存通常称为随机访问存储RAM，就是我们通常所说的内存，容量一直在不断攀升，所有不能再高速缓存中找到的，都会到主存中找，主存是易失性存储，断电后数据全部消失；（2）还有一种少量的非易失性随机访问储存如ROM，比如计算机的引导加载模块就存在ROM中，一些I/O卡也采用ROM处理底层设备的控制；（3）EEPROM和闪存（相机胶卷）也是非易失性的，但与ROM相反可以擦除和和重写，另外闪存擦除次数过多会被磨损（4）CMOS。它是易失性的，用来保存当前的时间和日期，电池驱动

4、磁带：容量更大，速度慢，价格便宜，易拆卸。通常储存备份数据

5、磁盘：

 

磁盘反应慢是因为读取数据慢，不是传递速度慢。先用机械手臂抓取数据的位置，然后再旋转读取数据

 

三、总线：

北桥：即PIC桥，连接高速设备

南桥：即ISA桥，连接慢速设备