第一篇：计算机基础与python安装配置

计算机基础

  计算机硬件

 cpu⭐⭐⭐

# 中央处理器(CPU):负责执行计算机指令，完成各种计算和逻辑操作
    # cpu向下兼容性：64位的cpu既能运行64位的程序，也能运行32位的程序
    # x86-64：
        x86：cpu的型号或cpu的架构
        64位：cpu的位数（cpu一次性能从内存中取出多少位二进制指令）
    # cpu两种工作状态：
        内核态：运行的程序是操作系统，可以操作计算机硬件
        用户态：运行的程序是应用程序，不能操作计算机硬件
        应用程序的运行必然涉及到计算机硬件的操作，那就必须由用户态切换到内核态下才能实现，所以计算机工作时在频繁发生内核态与用户态的转换
    # 多线程与多核芯片
        2核4线程：2核代表有2个cpu，4线程指的是每个cpu都有两个线程=》假4核
        4核8线程：4核代表有4个cpu，8线程指的是每个cpu都有两个线程=》假8核

 存储器⭐⭐⭐

# 存储器（Memory):用于存储计算机执行程序所需的数据和指令，包括主存（Random Access Memory，RAM)和辅助存储器(如硬盘、光盘等)
    # 外存：读取数据慢(存储数据永久保存)
        固态硬盘(SSD)
        机械硬盘(HDD)
        磁盘(Disk)
    # 内存(Memory)：内存的读取速度比寄存器慢，但是比磁盘快很多(断电数据消失)
        RAM（随机存储器）
        ROM（只读存储器）：不可变或者有限次数写入（BIOS）
        CMOS（互补金属氧化物半导体）：保存一些可变的系统设置（日期、时间、硬件配置）
        虚拟内存：硬盘上的一块空间
    # 高速缓存(Cache)
        位于CPU和主存之间的小容量、高速度的存储器，其主要作用是弥补CPU与主存之间的速度差异，从而提高系统整体性能
    # 寄存器(Register)
        寄存器是CPU内部最快的存储器，读取速度非常快（暂存数据和指令）

 输入、输出、总线

# 输入设备:用于向计算机输入数据和指令，如键盘、鼠标、扫描仪
# 输出设备:用于将计算机处理结果显示或打印出来，如显示器、打印机
# 总线(Bus):用于连接计算机各个部分，包括数据总线、地址总线和控制总线

 程序运行与三大核心硬件的关系

• 程序最先存放于硬盘
• 运行时先将代码加载到内存中
• 然后cpu从内存中读取指令执行
• 三大核心硬件（CPU，内存，硬盘）

  操作系统

 简述

# 概念
    操作系统是一个协调、管理、控制计算机硬件资源与应用软件资源的系统软件
# 作用
    控制计算机硬件的基本运行 。
    把使用硬件的复杂操作封装成简单的功能，提供给上层的应用程序使用。

 BIOS⭐⭐

# BIOS(基本输入输出系统)：存储系统启动和硬件初始化的基本程序（存放于ROM）

# 功能：
    启动自检：当计算机开机时，BIOS会执行自检程序，检查硬件是否正常工作
    加载操作系统：BIOS负责将操作系统加载到内存中，让计算机能够开始运行操作系统
    硬件抽象：BIOS为操作系统提供了一层硬件抽象，使其能够通过标准接口与硬件进行通信
    设置和配置：BIOS设置界面允许用户配置系统设置，如时间、日期、启动顺序和硬件参数

 操作系统的启动流程⭐⭐⭐⭐⭐

1.计算机通电
2.BIOS（基本输入输出系统）运行：检测系统硬件，确保基本组件正常
3.BIOS读取CMOS存储器中的参数，选择启动设备（如硬盘、光盘、USB）
4.从启动设备上读取第一个扇区的内容（MBR主引导记录512字节，前446为引导信息，后64为分区信息，最后两个为标志位）
5.根据分区信息读入bootloader启动装载模块，启动操作系统
6.操作系统询问BIOS，以获得配置信息。
7.设备驱动程序加载
8.初始化用户空间和启动服务

# 操作系统事先存放在硬盘
# bootloader：将磁盘中的os加载到内存

 系统软件与应用软件

应用软件是指为满足特定用户需求而开发的程序

系统软件是指管理和支持计算机硬件和应用软件的程序

python安装配置

  机器语言、汇编语言、高级语言（解释型、编译型）

# 按编译类型分类:
    编译型:c C++ GO...（产生目标文件和可执行文件）
    解释型:Python \ PHP \ Ruby \ JavaScript ...（不产生目标文件和可执行文件）
    
# 编译型语言优缺点:
    开发效率较低：修改源代码需要重新编译
    执行速度快：代码在执行前已经被编译为机器语言
    可移植性较差：编译后的可执行文件通常依赖特定的操作系统和硬件

# 解释型语言优缺点:
    开发效率高：可以实时运行和测试代码，方便调试
    执行速度相对较慢：解释型语言每次运行都需要将源代码解释成机器码并执行
    可移植性强：只要平台(硬件+操作系统)提供相应的解释器，就可以运行源代码

  Python解释器安装

  环境变量配置⭐⭐

Windows：此电脑-->属性-->高级系统设置-->环境变量

配置环境变量前：

 配置环境变量后：

  执行python代码的方式

 交互模式执行py代码

 脚本模式执行py代码

在桌面创建一个111.py文件

  集成开发环境（IDE）

  python程序执行步骤⭐⭐⭐⭐⭐

# 执行python应用程序经历的三个步骤
    先启动python解释器,此时相当于启动了一个文本编辑器
    解释器发送系统调用，将.py文件的内容从硬盘读入内存（此时呢绒仅为普通字符，尚无语法意义）
    解释器开始解释执行刚刚读入内存的.py的代码，识别并解析python语法

# 文本编辑器读取文件内容经历的三个步骤
    先启动文本编辑器
    文本编辑器发送系统调用，把文件中的内容从硬盘读入内存
    文本编辑会将刚刚读入内存的内容控制输出到屏幕上，让用户看到结果

# 总结：
    二者在前两个阶段做的事情完全一致
    唯一不同的就是第三个阶段对读入内存的python代码的处理方式不