• day1 计算机基础


    计算机基础:
    1、Python是编程语言
      语言:
      事物与事物的沟通介质,编程语言就是程序员与计算机沟通的介质

    什么是编程:
      就是程序员把自己的逻辑思维按机器所能识别的语言写出来,行成一堆文件

    为什么要编程?
      让计算机按照人的逻辑执行程序,取代人力


    2、完整的计算机系统:
      应用程序
      操作系统
      计算机硬件

    3、计算机硬件:(计算机是奴隶)
      1、五大组成
        控制器
        运算器
        存储器I/O:内存+外存
        输入设备input
        输出设备output

    #1、控制器:计算机的指挥系统。控制器通过地址访问存储器,从存储器中取出指令,经译码器分析后,根据指令分析结果产生相应的操作控制信号作用于其他部件,使得各部件在控制器控制下有条不紊地协调工作。
    
    #2、运算器:实现算术运算和逻辑运算的部件。 
    
    #3、存储器:是计算机用来存放所有数据和程序的记忆部件。它的基本功能是按指定的地址存(写)入或者取(读)出信息。 计算机中的存储器可分成两大类:一类是内存储器,简称内存或主存;另一类是外存储器(辅助存储器),简称外存或辅存。 存储器由若干个存储单元组成,每个存储单元都有一个地址,计算机通过地址对存储单元进行读写。一个存储器所包含的字节数称为存储容量,单位有B、KB、MB、GB、TB等。
    
    #4、输入设备:是向计算机中输入信息(程序、数据、声音、文字、图形、图像等)的设备。常见的输入设备有:键盘、鼠标、图形扫描仪、触摸屏、条形码输入器、光笔等。 外存储器也是一种输入设备。 
    
    #5、输出设备:主要有显示器、打印机和绘图仪等。外存储器也当作一种输出设备。

     




    2、CPU
        控制器+运算器=CPU   ----CPU、内存(主存储器)以及其他I/O设备都由一条系统总线(bus)连接起来并通过总线与其他设备通信
        功能:控制+运算
        工作方式:取指--->分析--->执行
        CPU的重点在于进行运算和判断,CPU读取的数据都是从内存中来!内存的数据则是从外存中来!而CPU处理完毕的数据也必须先写回主存储器中,最后数据才从主存储器传输到外存中。

        指令--->外存--->内存----->CPU    处理完后依次返还。

        软件的执行都是由CPU执行,强调所有的软件最终都要转换成CPU的指令集去执行
        cpu具有向下兼容性 64位能兼容32位,32位不能兼容64位。 

      x64 是64位的操作系统

      x86 是32位的操作系统

      32位系统:

        pu的位是指一次性可处理的数据量是多少,1字节=8位,32位处理器可以一次性处理4个字节的数据量,依次类推。32位操作系统针对的32位的CPU设计。

      64位系统:

        是指特别为64位架构计算机系统而设计的操作系统。64位操作系统的优点,在于能够利用64位处理器的优势,处理速度快。

      32位系统与64位系统的区别:

        64位系统是32位系统的更高级版本,好比高速与低速通道只能向下兼容。CPU按照指令集可以分为精简指令集CPU和复杂指令集CPU两种



    4、进制

      二进制 

        进制也就是进位制,就表示某一位置上的数运算时是逢X进一位。X可以是2,8,10,16

        二进制是比较常用的一种,都可以用二进制来转换成其它进制数。二进制数据是用0和1两个数码来表示的数。好比高电频与低电频,进位规则是“逢二进一”,计算机中的二进制则是开关,用“开”来表示1,“关”来表示0。
             一个二进制位成为一个bit:111 (1*22+1*21+1*20

        8bit=1Bytes
        1024Bytes=1KB
        1024KB=1MB
        1024MB=1GB
        1024GB=1TB
        1024TB=1PB



    5、磁盘:

        磁盘低速的原因是因为它一种机械装置,在磁盘中有一个或多个金属盘片,它们以5400,7200或1080rpm的速度旋转。从边缘开始有一个机械臂悬在盘面上,这类似于老式黑胶唱片机上的拾音臂。信息卸载磁盘上的一些列的同心圆上,是一连串的2进制位,所以我们平时所说的磁盘容量最终指的就是磁盘能写多少个2进制位。

        每个磁头可以读取一段换新区域,称为磁道

        把一个戈丁手臂位置上所以的磁道合起来,组成一个柱面

        每个磁道划成若干扇区,扇区典型的值是512字节

        4K

        数据都存放于一段一段的扇区,即磁道这个圆圈的一小段圆圈,从磁盘读取一段数据需要经历寻道时间和延迟时间  9ms

    平均寻道时间

        机械手臂从一个柱面随机移动到相邻的柱面的时间成为寻到时间,找到了磁道就以为着招到了数据所在的那个圈圈,但是还不知道数据具体这个圆圈的具体位置 ----->平均寻道时间:5ms

    平均延迟时间
        机械臂到达正确的磁道之后还必须等待旋转到数据所在的扇区下,这段时间成为延迟时间 -----> 平均延迟时间:60/7200=0.008=8ms   4ms

    重要------------------->影响速度的主要是I/O读取度

    CMOS与BIOS

        提过CMOS与BIOS的功能,好比一个CPU和RAM,CMOS主要记录参数, 包括系统时间、启动顺序,磁盘模式等,由于CMOA是RAM需要加电,PC一旦关机断电CMOS里的数据会丢失重置,时间也会变成出厂值给我们带来相当的不变,所以在主板相应的位置就安装一个钮扣电池方便供电。 BIOS为写入到主机板上某一块 flash 或 EEPROM 的程序,他可以在开机的时候执行,以载入CMOS当中的参数, 现在的固态应用的就是flash。BIOS程序加密的话只要能通过断电就是能解除。

    cache----->高速度缓存--->内存----->-磁盘------->磁带  控存取速度从快到慢



    6、操作系统就是一种软件它负责沟通、协调控制PC软硬件

    启动流程

    1.计算机加电

    2.BIOS开始运行,检测硬件:cpu、内存、硬盘等

    3.BIOS读取CMOS存储器中的参数,选择启动设备

    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.然后操作系统询问BIOS,以获得配置信息。对于每种设备,系统会检查其设备驱动程序是否存在,如果没有,系统则会要求用户按照设备驱动程序。一旦有了全部的设备驱动程序,操作系统就将它们调入内核。


     

    7、系统总线

    北桥即PCI桥:连接高速设备

    南桥即ISA桥:连接慢速设备

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