什么是编程
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什么是语言？
中文，英语，日语，语言是拿来交流沟通的
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编程语言：和计算机交流一种介质
什么是编程
表达自己的想法（实现一些东西）
编程：通过编程语言做一些事情，写一堆.py/.obj/.css文件
为什么要编程
编程的目的：取代劳动力，然后才帮人类完成一些具体的事情
计算机的组成
CPU（大脑）
电脑创立初控制器和运算器是分开的
控制器（控制）
控制硬件（运算器，存储器，输入设备，输出设备）
运算器（运算）
算术运算（1+1=2）+逻辑运算（今天下雨我就带伞）
存储器（记忆）
主存（脑子）
内存（内存4gb--》8gb），内存越大，同时能运行的程序越多
优点：速度快
缺点：容量小，断电即消失
外存（笔记本）
机械硬盘--》128gb固态硬盘
优点：容量非常大，永久存储
缺点：速度慢，
I/O设备（Input/Output设备)(网络并发延迟问题 )
输入设备（眼睛）
输入信息，键盘/鼠标/麦克风/u盘
输出设备（决策）
输出信息，显示屏/打印机/U盘
冯诺依曼机，图灵（提出计算机猜想）
计算机组成的补充
多核CPU
一个CPU相当于一个大脑，左手画圆右手画方（太简单可忽略时间差）
多核CPU--》计算机同时拥有多个CPU，同一时刻处理多件事情（多进程）
32位和64位
计算机如何存储图片：计算机只认识0（低电频和）1（高电频），图片本质就是一串0和1
鼠标点击--》低电频低电频低电频高电频低电频--》00010（化学材料特殊性展示，显示屏有寿命，化学材料消耗）
光盘--》凹0凸1刻印
32位--》计算机一次性能处理32个0和1
64位--》计算机一次性能处理64个0和1
32位和64位本质上是同一种东西
安装包是64位的（一次性给你64个0和1），计算机是32位的（一次性能接收32个0和1）
安装包是32位的，计算机是64位的（可兼容）
向下兼容性
机械硬盘工作原理
凹凸凹凸凹凸 010101
机械手臂
读取数据
磁道
存储数据
扇面（整个为磁面）
划分了磁道，多个扇面(扇区的最小单位通常为512kb，计算机一次性从机械硬盘上读取512kb数据）其实就是一个盘（区）
平均寻（磁）道时间
机械臂抬起放下时间，一直放下磁面移动时造成数据损坏
由于工业水平限制--》5ms
平均延迟时间
不考虑分区情况，7200r/min的电脑
$$
7200/60=120r/s
1/120=0.0083s=8.3ms
8.3/2=4.15ms
$$
平均寻找数据时间
$$
5+4.15=9.15ms
$$
固态硬盘
基于电容存储，（有电1无电0）成本高，数学的算法压缩文件
优点：不需要机械手臂；基于电存储
操作系统
如果只有刚刚说的五大组成刚刚说的五大组成，你要读取数据，只能自己滑动机械手臂
0.17个GB留给了一部分其他东西
什么是文件
存储信息的介质，操作系统提供给你的一个虚拟的概念，这个虚拟的概念可以用来存储信息，帮你滑动了机械手臂
接口（操作系统提供的，而文件只是其中的一个接口）：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)：让你快速打开一个应用程序
操作系统有什么用
提供给我们一个一个接口，让我们不再关心硬件的复杂操作，让复杂操作简单化
应用程序的启动（以启动QQ为例）
- 双击qq--》让操作系统通知cpu（企鹅是操作系统提供给你的）（找到qq在硬盘的位置）
- cpu让内存去外存读取qq的数据，qq数据进入内存
- 启动qq
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：硬件直接交互
操作系统的启动(开机）
启动软件，首先启动操作系统找软件在硬盘上的位置，操作系统本质也是一个软件，启动操作系统也需要找到操作系统在硬盘中的位置（要找到就必须通过操作系统）
临时操作系统（ROM存储器）
计算机出厂的时候就写死了，他会去CMOS存储器上调用操作系统的路径，只负责寻找操作系统路径 ，
临时内存（CMOS存储器）
用电池供电，存储了操作系统的路径（未被写死，重装操作系统修改启动盘的位置，改的就是这个）存储了时间
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开机，启动临时操作系统
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临时操作系统去CMOS存储器上找到操作系统的路径
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启动操作系统，临时操作系统关闭
编程语言分类
计算机只认识0和1
编码
0001--》a
0011--》b
0100--》c
0101--》d
0111--》+
00010011--》ab
机器语言
写0和1
000101110011--》（设备）--》低低低高
早期只有顶级科学解才能使用计算机
优点：速度非常快执行速度非常快，直接和硬件交互
缺点：开发速度非常缓慢
print('hello')-->0010101100101001
汇编语言
add--》0111
add（a，b）--》（设备）--》0001101110011--》设备--》低低低高（高低压电频）
优点：（相交于机器语言）：开发效率高
缺点（相交于机器语言）：执行效率低
高级语言
a+b（解释型语言）--》（设备）--》a+b（高级语言/编译型语言）--》（设备）--》add，a，b（汇编语言，无括号）--》
（设备）--》000101110011（机器语言）--》（设备）--》低低低高（高低压电频）
编译型语言(通过设备的翻译形式)
类似于谷歌翻译，一次翻译所以代码为机器代码
# 这串代码表示：打印1+2的值
x=1
y=2
print(x+y)
'nick handsome
nice to meet you
good morning'
'0010010100100000110101010'
'''
010010100100000
运行
010010100100000
运行
010010100100000
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（调试bug非常复杂）
解释型语言（通过设备的翻译形式）
类似同声传译，一次翻译一句，解释型语言的翻译器是通过编译型语言写出来的
优点（相较于编译型而言）：开发效率高
缺点（相较于编译型而言）: 执行效率低
网络瓶颈效应
编程--》完成具体的事情--》帮人类干活
写一个应用程序（一定要联网）
程序一定要通过网络通信
木桶效应
A人的枪打到B人的头
网络的瓶颈效应
网络的通信时间（1000s）远远大于程序的执行时间（1s）--》
程序的执行效率就没必要考虑了--》网络的应用程序（解释型语言）
操作系统（单机操作的程序）--》编译型语言
操作系统1G内存
微内核0.1G内存+0.1G网络通信10G放到服务器