一，计算机与人类

为更好解放劳动力从而发明计算机并通过编程语言来实现对计算机的控制；

二，计算机的五大硬件组成以及三大核心硬件

①控制器+②运算器====》cpu=====》人类的大脑

③存储器

内存：(基于电工作)存取数据都快，断电数据丢失，只能临时存取数据   ；  ======>人类的大脑记忆力

硬盘：(硬盘，基于磁工作)存取速度都慢，断电数据也不丢，可以永久保存数据   ；     ======>人类的笔记本记忆

④输入设备

⑤输出设备

三大核心硬件：

程序(存储在)硬盘(加载到)内存(可供读取)cpu

cpu:①类型x86-64:x86代表cpu的型号，64位表示cpu一次性能从内存中读取的二进制位数，具有向下兼容性64位可以运行32位的程序，32位最大内存位4G(不可能只由一个应用程序全部占满，至少还有操作系统占据)；

②cpu的指令集：cpu的各种功能

③cpu的工作状态：用户态(运行的程序是应用程序，不能操作计算机硬件)；(内核态)运行的程序是操作系统，可以操作计算机硬件；由于对于计算机硬件的使用需求不同内核态与用户态是频繁进行切换的；

④多线程与多核芯片

2核4线程：  2核代表有两个cpu，4线程指的是每个cpu都有两个线程=》假4核

存储器：

①RAM：内存，可读可写

②ROM：只读内存，计算机出厂时由厂商编写的一段程序BIOS，是电脑在初始开机时的启动程序啥的

③CMOS：存取速度慢，断电数据丢失，耗电量极低；例如计算机上的时间可以持续显示是由于电池上的电量足以共给时钟芯片运行从而将时间存储到CMOS上；

④硬盘

机械硬盘：

磁道：一圈数据，对应着一串二进制(1bit代表一个二进制位)

扇区： 一个扇区通过为512Bytes， 站在硬盘的解读，一次性读写数据的最小单为为扇区，操作系统一次性读写的单位是一个block块=》8扇区的大=4096Bytes

IO延迟(*****)=平均寻道时间(机械臂找到数据所存放磁道的平均时间由物理水平决定)+平均延迟时间(受限于硬盘的转速)

优化程序运行效率的一个核心法则：能从内存取数据，就不要从硬盘取

三，计算机的操作系统

由来：专门用来将计算机硬件封装成不一样的端口，以供程序员编写的程序可以直接通过操作系统来控制计算机硬件，为了连接应用软件和计算机硬件而实现协调管理控制作用的  程序

功能：1、控制计算机硬件的基本运行

2、把使用硬件的复杂操作封装成简单的功能，给上层的应用程序使用

平台=计算机操作系统+计算机硬件      跨平台性

四，操作系统的启动流程

1.裸机状态：

cpu

ROM：充当内存，存放BIOS系统

CMOS：充当硬盘

2.操作系统的启动流程(*****)

①计算机加电

②.BIOS开始运行，检测硬件：cpu、内存、硬盘等

③BIOS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

3.应用程序的启动流程

①双击exe快捷方式--》exe文件的绝对路径，就是在告诉操作系统说：我有一个应用程序要执行，应用程序的文件路径是(exe文件的绝对路径)

②操作系统会根据文件路径找到exe程序在硬盘的位置，控制其代码从硬盘加载到内存

③然后控制cpu从内存中读取刚刚读入内存的应用程序的代码执行，应用程序完成启动

四，计算机的三层结构自上而下为：

应用软件

操作系统(系统软件)

计算机的硬件

***二进制

计算机的底层语言为二进制，其内部只能识别0或1的数值，人类通过将程序语言编译为二进制从而实现转码；通过0，1即可实现数字的全部表示；

ASC码中的字符编码到255，最多需要由八位二进制来表示，8bit=1Byte

计算机文件的大小：

二进制与其他进制的转化：

①二进制-->八进制：将二进制从右向左每隔三位分开(不够三位补0)，将每三位对应到八进制中的数字，从左向右一次拼接得到八进制；

②十六进制-->八进制：十六进制->二进制->八进制

③十进制-->二进制：将数字一直除以2，依次得到余数知道被除数小于2，逆序排列即可得到二进制

二进制，八进制，十六进制间关系：