计算机基础
一. 计算机了解
计算机俗称电脑，可以进行数值运算和逻辑运算，还有存储数据的功能，还可以按照程序运行，自动，高速的完成处理海量数据的电子设备。计算机从始至终都是想要发展成取代人脑的能力。
二. 计算机发展
早期计算机的发展：
数指头，结绳记事，算盘，帕斯卡发明的手表算法，发明微积分的莱布尼茨（牛顿齐名）（从八卦图里边悟出的二进制），但这都是手动的，计算机要发展成与人交互的功能，接下来是中国的提花编织机（需要人工根据图案编制经线和纬线，这已经有了程序的思想，但还需要人工的干预，这也是为什么程序员被叫做码农，程序设计叫做编程序的来源） ，之后慢慢的实现程序自动化。
然后是巴贝奇（蒸汽时代），他第一次的目的是做出一台差分机，（把复杂的运算转化成加减法运算，但计算机只认识加法）。
之后是艾肯，有IBM做后盾，发明了马克1号，而为它编程序的女数学家是格雷斯 .霍波，1944年在哈佛大学计算机研究工作，是世界上第一台大型计算机mark i的第三名程序员，她还为后来第一台储存程序的商业电子计算机UNIVAC写过程序，又率先研制成功第一个编译程序A-O和计算机商用语言COBOL，被公认为计算机语言领域的带头人（有一次在调制程序的时候出了故障，拆开继电器发现有只飞蛾被夹扁在触电中间，‘卡’住了程序的运行，于是霍波幽默把程序故障成为‘臭虫’（bug），而这一称呼成为计算机领域的专业行语，如DOS里的调试程序，程序名称就叫做DEBUG），马克1号这台计算机运作了15年，其实是差分机的升级版，它是用电的，其中编出的数学表现在还再用。它是早期计算机的最后代表，一投入运行的那个时刻，就已经过时，因为此时的人类社会已经进入了电子时代。
可以看出，马克1号和提花编织机的原理是类似的有一个仓库，用来存数据，（用一个介质来表示状态的变化），还要有运算，运算就要有控制器（相当于打孔的卡片，为了控制程序的运行），计算机在后期发展的时候，也是这个原理，只不过物理介质变了。
成熟计算机的发展：
背景：第二次世界大战的时候，美国在日本投了两颗原子弹，一个在广岛，一颗在长崎，第二颗原定目标是东京，然后由于计算偏差投偏了，投在了海里，基于此，美国研制出了第一台计算机。
1946.2.14 西方情人节，美国军方研制的世界上第一台电子计算机“电子数学积分计算机”在美国宾西法尼亚大学问世（ENIAV 中文名埃尼阿克），此时，人类社会经历了蒸汽时代，电时代，电子时代。
冯诺依曼体系：
三. 计算机的构成
一台完整的计算机由硬件系统和软件系统构成
1.硬件系统：看得见摸得着的物体，所有硬件共同组合在一起，成为硬件系统
（1）硬件系统由5大部分组成：运算器，控制器，存储器，输入折别，输出设备
（2）运算器：负责算术运算和逻辑运算，与控制器共同组成了中央处理器CPU
（3）控制器：负责发送和接受指令
（4）存储器：用来存储正在进行程序，将要进行程序的数据以及刚处理玩完的数据（更早的时候是内存，用来存数据，它的特点是基于电流的方式工作，这样的话有点就会产生数据，停电就凉凉，数据就会全部没有，所以后来就有了硬盘，他存数据也是二进制的，但基于磁的方式工作）
（5）输入设备：进行输入的设备，鼠标，键盘，扫描仪
（6）输出设备：进行输出的设备，显示器，音箱（听到的声音都是输出设备）
2.软件
根据之前讲的，手指运算需要规则，算盘需要规则，打孔图案需要图案，差分机（也是一种硬件）需要规则，计算机也需要一种规则（这就是软件）。
软件都是让计算机做特定的事情，一个不贴切的比喻，硬件和软件好比身体和精神（精神控制身体，软件控制硬件），也就是说硬件不能单独使用，必须依靠软件。
软件又分为系统软件和应用软件。他们的关系是计算机硬件—操作系统（本质上也是系统软件）—应用软件，也就是说刚买了电脑，在安装一个winx的系统，通过操作系统，下载应用软件，电脑就可以使用了。其中，用户可以和应用软件交互，也可以和操作系统交互，学习编程就是要对操作系统交互。
三. 计算机的工作过程
硬盘把数据加载到内存，cpu把内存的数据读出来
练习：
1.为什么要认识计算机
2.什么是计算机
3.计算机是由哪两个部分组成的
4.什么是硬件，什么是软件
5.硬件是由哪些部分组成的，软件可以分为哪些软件
四. 原码补码反码
1.原码
原码是符号位加上真值的绝对值，即第一位表示符号，其余位表示值，比如如果是8位二进制
[+1]原 = 0000 0001
[-1]原 = 1000 0001
所以8位二进制的取值范围是[1111 1111， 0111 1111] ， 即[-127，127] （一共255个数）
2.反码
正数的反码是本身
负数的反码是在原码的基础上，符号位不变，其余各个数取反
[+1] = [0000 0001]原 =[0000 0001]反
[-1] = [1000 0001]原 = [1111 1110]反
3.补码
正数的反码是本身
负数的反码是在原码的基础上，符号位不变，其余各个数取反，最后加1，（也就是在反码的基础上加1）
[+1] = [0000 0001]原 =[0000 0001]反 = [0000 0001]补
[-1] = [1000 0001]原 = [1111 1110]反 = [1111 1111]补
注：反码和补码通常需要转换成原码计算其数值，在计算机系统中，都是用补码来存储数据，这是因为计算机只认识加法，这样可以把减法转换成加法运算
网络通信原理
互联网的本质是一系列的***网络协议***
osi七层协议
两台计算机或者多台计算机之间的通信，连接的internet本质就是网络协议，互联网协议按照功能的不同分为osi七层，还可以分为tcp/ip五层，或者tcp/ip四层
osi七层简称应表会传网数物，每一层都有不同的协议
tcp/ip五层协议
1.物理层：作用就是发电信号01010
左边发送电信号010101给右边，右边接受到，这个过程需要分组，不然这个电信号就没有意义
2.数据链路层
功能：定义了电信号的分组方式，它工作的协议就是以太网协议
以太网协议
早期的时候各个公司都有自己的分组方式，后来形成了统一的标准，就是以太网协议（ethernet）
ethernet规定:
1.一组电信号构成一个数据包，或者数据帧
2.每一数据帧分为：报头head，数据data
head包含：（固定18个字节）
•发送者/源地址：6个字节
•接收者/目标地址：6个字节
•数据类型：6个字节
data包含：（最少46字节，最多1500字节）
•数据包的具体内容
其中头是用mac地址限定的。
mac地址：
以太网协议规定，接入到互联网的电脑必须要有一块网卡，电脑在出场的时候就会被写死到上面，是唯一的一个mac地址，一般是12位16进制表示的，前6位是厂商编号，后6位是流水线号。
有了mac地址，同一网络的两个主机就可以通信了，（一台主机通过arp协议获取另外一台主机的mac地址）
我的包发出去是靠吼，要知道mac地址，得基于arp协议
目标mac的一堆F代表以arp协议想要获取对方的mac地址，代表着一种功能
3.网络层：
有了enternet，mac地址，广播的发送方式，世界上的计算机就可以相互通信了，问题是，世界上的计算机都是有一个个小的局域网组成的，如果一台机器已以太网的方式发送一个包，全世界都会收到，这会是一个灾难，这就涉及到了IP协议。
举个例子：两个教室是两个局域网，教室里边是数据链路层，可以吼着发包，跨教室就需要每个教室有一个负责人，一个教室发到另一个教室就让负责人发送这个包，这个负责人就是网关（基于路由）
IP协议
网络层的包封装起来发给数据链路层的data，然后数据链路层的data发给物理层以二进制的方式发出去。
这就会有两个包，根据上面讲的，也就是，先获取自己和对方的ip地址（自动的会做一个运算，判断两个ip地址在不在一个局域网，如果在，就是一个包，一步步解包，如果不是，对方的ip地址就要写成它的网关地址，包发过去的时候网关就会一直解包，找到对方的ip地址（网关之间的联系是靠路由）），再根据arp协议获取对方的mac地址。
总结：一台电脑有两个地址，一个IP地址，一个物理地址，（也就是一个mac地址，一个IP地址）
4.传输层
端口：每运行一个程序，这个程序就会绑定一个端口，这个端口是和网卡绑定到一起的，这会形成一个效果
IP后面加上上面的编号，可以理解为程序的唯一一个编号，房间里（IP地址）具体位置（mac）的唯一编号（如果不加：xx就只能找到那台机器，而不能找到机器上的程序，所以最终我的包一定会加一个端口号）
补充：我开发的软件必须要绑定一个端口，要绑定端口必须要按tcp协议或者udp协议写，但是举个例子，我要开发软件之前就要学习这两协议，太费事儿，这就要用到socket，也就是不用tcp或dup协议，只要简单的遵循socket就可以
5. 应用层
总结：对方拆包是按自上而下拆的，封包是按自下而上封的
总结：
1.计算机发展史→计算机的组成（分为两套系统：硬件系统，软件系统）
硬件系统：计算机核心：CPU，内存（基于电的方式），硬盘（基于磁的方式）
软件系统：
系统软件：控制硬件，调取硬件资源
应用软件：先装系统软件，再装应用软件
系统软件： 系统软件是怎么从无到有的
电脑一开始是废铁，要怎么工作？就是安装操作系统到硬盘上，然后通电。然后软件开始运行，流程是
首先软件不会存放到内存当中，不然关机就没了，所以操作系统os必须下载到硬盘里，要运行的话，从硬盘加载到内存（因为内存速度快），然后CPU从内存里调（因为慢）。
所以，一开机，就要等一段时间，等的就是操作系统运行起来 ，那么操作系统怎么跑到了内存里，然后cpu调用操作系统的代码然后执行，为什么硬盘知道把操作系统加载到内存，如果我的计算机有好几个盘，移动硬盘，光盘等等，那么计算机怎么知道操作系统装在哪个盘上？
主板电池（BIOS）：告诉计算机操作系统在哪个盘上，在主板上是写死的代码，
只要一开机，先启动BIOS的程序，然后BIOS告诉你，系统在哪个硬盘上，然后电脑从硬盘上读出来到内存
应用软件：
也要下到硬盘里，我们桌面上是快捷方式，其实看他的属性，是一堆文件，要想运行，点那个exe文件双击（触发）（鼠标和鼠标点击文件运行的过程都是操作系统提供的结果），就可以打开文件。
arp协议
2.计算机之间的通信靠的是mac地址（可以理解为身份证），基于arp协议，自己的mac地址很容易知道，对方的mac地址要怎么知道？
对于同一区域的用户，首先发包的步骤分为3步:
1.根据IP地址计算两台机器是否在一个广播域，
2.通过arp协议
原mac 目标mac（FFFFFFFFFFFF） 192.168.11.10/24
3.原mac + 目标mac + 数据→ 发包
对于不同区域的用户，不能直接获取对方的目标mac，需要网关，网关与网关之间涉及到了路由，我们可以把路由理解为网关与网关之间搭了桥梁
1.IP地址计算出两个机器不在一个广播域
2.通过arp协议
这里的目标地址就是要对方局域网的网关地址，其中一般是 1
网络协议
1.网络分类：
局域网
城域网
广域网
2.传输介质
有线网
光纤网
无线网
DOS命令
查看IP地址信息
ping 跨网络通信 发一个数据包给对方，对方返回一个包，就ping成功了，用来测试能不能访问到对方
win目录结构
电脑里的C D F盘其实就是大的文件夹，一个目录，这些文件夹是操作系统提供的，并且是树形结构
win‘的顶级目录，比如我的电脑就有C D E3个顶级目录
切换根目录不用加cd
现在创建一个新的文件，并且一层一层的删除
F:asaz.txt
关于dos命令的md,cd,rd分别是什么英文缩写：
MD→MKDIR→Make Directory(M是Make的缩写,不是Made的缩写)
CD→CHDIR→Change Directory
RD→RMDIR→Remove Directory