编程基础：计算机相关知识

前言：

知不足，然后能自反也；知困，然后能自强也。

本文为笔记性质，主要内容来自慕课网咚咚呛老师的课程《编程必备基础：计算机组成原理+操作系统+计算机网络》。

课程大纲

正文：

计算机发展的四个阶段

超级计算机

功能强，运算速度快，存储量大，多用于技术研究。

冯诺伊曼体系：将程序指令和数据一起存储的计算机设计概念结构。

冯诺伊曼瓶颈：cpu处理速度快，cpu到存储设备之间的数据传输速度慢，cpu和存储器速率之间的问题无法调和，cpu经常空转等待数据传输。

现代计算机结构

现代计算机结构在冯诺伊曼体系结构基础上进行修改，解决了cpu与存储设备之间的性能差异问题，可以理解为以存储器为核心。

cpu = 运算器 + 控制器 + 存储器

人类语言和计算机语言需要进行语言之间的转换。

程序翻译

程序解释

程序翻译 VS 程序解释

计算机执行的指令都是L0；

翻译过程生成新的L0程序；

解释过程不生成新的L0程序，解释过程由L0编写的解释器去解释L1程序；

程序翻译：C/C++

程序解释：python、php、javascript

翻译+解释：java

计算机的层次与编程语言

硬件逻辑层：触发器等逻辑电路组成，属于电子工程领域；

微程序机器层：编程语言是微指令集，微指令所组成的微程序直接交由硬件执行；

传统机器层：编程语言是CPU指令集（机器指令），编程语言和硬件直接相关；

微指令 < 微程序 = 机器指令

操作系统层：向上提供了简易的操作界面，向下对接了指令系统，管理硬件资源；

汇编语言层：编程语言是汇编语言，可以直接翻译成可执行的机器语言，完成翻译过程的程序是汇编器；

高级语言层：常见的高级语言有python、java、C/C++等；

应用层：满足某种用途的应用，如excel；

容量单位：

在物理层面，高低电平记录信息，理论上只认识0/1两种状态，0/1能表示的内容太少，就有了更大的容量表示单位。

电信100M光纤，测试峰值速度只有12M每秒？

网络常用单位为Mbps

100mbps = 100Mbits/s = (100/8)MB/s = 12.5MB/s

CPU速度

一般体现为CPU的时钟频率，单位赫兹（Hz），表示每秒中的周期性变动重复次数；

CPU速度表示高低电平变化的频率，主流CPU的时钟频率都在2GHz以上；

2GHZ = 2*1000^3Hz = 每秒20亿次

字符编码集

ASCII码

中文编码集 GBK：GBK收录了21003个汉字，支持中日韩汉字。

万国码 Unicode：定义了世界通用的符号集，UTF-8 以字节为单位对Unicode 进行编码。

操作系统统一管理计算机资源，提供了用户与计算机之间的接口。

操作系统的演进

多道程序设计

早期批处理系统只能一次处理一个任务，多道程序设计使得批处理系统可以一次处理多个任务；

多道程序设计是指在计算机内存中同时存放多个程序，多道程序在计算机的管理程序下相互穿插运行；

操作系统相关概念

并行：两个或多个事件可以在同一时刻发生；

并发：两个或多个事件可以在同一时间间隔发生；

进程是系统进行资源分配和调度的基本单位，作为程序独立运行的载体保障程序的正常执行。

在多道程序环境下，允许多个进程并发执行；

多个程序可以同时使用主存资源，资源共享根据属性分为互斥共享形式和同时访问形式。

进程在使用资源时可能需要等待或放弃；

进程的执行不是一气呵成的，是以走走停停的形式推进；

线程是操作系统进行调度的最小单位，一个进程可以有一个或多个线程，进程的线程共享进程资源。

进程的五状态模型

计算机网络主要由一些通用的、可编程的硬件互连而成，通过这些硬件，可以传送不同类型的数据来支持各种应用。

现代互联网的主要线路

分层实现不同的功能。

层次结构设计的基本原则：保证数据通路顺畅、识别目的地计算机、目的计算机状态、数据是否错误。

OSI最终没有成为广为使用的标准模型，TCP/IP 在全球范围成功运行。

OSI七层模型

TCP/IP 四层模型

计算机网络的性能指标

发送时延：受限于计算机网卡；

排队时延：数据包在网络设备中等待被处理的时间；

传播时延：受限于传输介质；

处理时延：数据包到达设备或者目的地机器被处理所需要的时间；

总时延 = 发送时延 + 排队时延 + 传播时延 + 处理时延；

往返时间RTT：表示数据报文在端到端通信中来回一次的时间，是评估网络质量的一项重要指标，通常使用 ping 命令查看。

“帧”是数据链路层数据等基本单位，发送端在网络层的一段数据前后添加特定标记形成帧，接收端根据前后特定标记识别出帧。

数据链路层的数据帧不是无限大的，数据帧过大或过小都会影响传输的效率，最大的传输单元是MTU，以太网的MTU一般为1500字节。

以太网协议：是一种使用广泛的局域网技术，应用于数据链路层的协议，使用以太网可以完成相邻设备的数据帧传输。

未完待续吧。。。

编程基础：计算机相关知识相关推荐

Java入门与实践——计算机相关知识科普
计算机相关知识科普 Computer: 全称是电子计算机,俗称电脑, 能够按照程序运行,自动.高速处理海量数据的现代化智能电子设备由硬件和软件组成常见的形式有台式计算机.笔记本计算机.大型计算机( ...
Java学习笔记 0、计算机相关知识了解
文章目录前言一.计算机基本知识 1.认识CPU 2.认识内存二.三大定律三.IT两大鼻祖四.万维网五.windows下的常用命令六.各类语言及应用七.各种进制数四个进制介绍原码.反 ...
HTML入门基础教程相关知识
HTML入门基础教程 html是什么,什么是html通俗解答: html是hypertext markup language的缩写,即超文本标记语言.html是用于创建可从一个平台移植到另一平台的超文 ...
税务加强计算机相关知识培训,贺州市地税局推行分类分级培训提升干部素质
今年以来,贺州市地税局把教育培训的普遍性要求与不同类别.不同层次.不同岗位干部的特殊需求结合起来,推行以市局为单位,各县(区.管理区)局参与.分岗位分类别进行培训的模式,有效提高了培训的针对性和实效性 ...
计算机相关知识分享,计算机基础知识论文分享
随着计算机技术的迅猛发展,应用网络技术已成为高校办学的一种必然.毕业设计是毕业生对自己在学校的所学知识的归纳和总结.下面是小编为大家整理的计算机基础知识论文,希望对大家有帮助. 计算机基础课程教学方法 ...
计算机相关知识摩尔,计算机基础知识试题及答案解析
计算机基础知识试题及答案解析下面是小编为你带来的计算机基础知识试题及答案解析 ,欢迎阅读. 1．1946年诞生的世界上公认的第一台电子计算机是( ). A)UNIVAC-I B)EDVAC C)EN ...
公共基础知识和计算机相关知识了解农业常识,公共基础知识：农业为本
原标题:公共基础知识:农业为本从古至今,我们一直都在研究农业,关于农业的著作也是数不胜数,我们主要了解以下几部作品. 一.知识介绍 1.氾胜之--<氾胜之书> 西汉时期重要的农学著作,我 ...
北京邮电计算机相关知识,2019北京邮电大学计算机专业考研经验分享
原标题:2019北京邮电大学计算机专业考研经验分享考研,大家有没有好好想一下为什么去考研?这个是为了什么?有很多本科毕业了就出去工作,而也有就是考研继续学习深造.这个我是觉得各个考研学子都必须想好的 ...
基于SKF基础学习相关知识梳理（一）
基于SKF基础学习知识梳理 (一)对称密码算法 1.PKCS填充方式 2.PKCS填充分类 (一)对称密码算法 // 分组密码参数 typedef struct Struct_BLOCKCIPHERP ...

编程基础：计算机相关知识

编程基础：计算机相关知识相关推荐

最新文章

热门文章