计算机基础-Day1

一、计算机基础

首先Python是一门编程语言

语言：

那什么是语言？语言就是一种事物与另一种事物沟通的介质。

所以说编程语言是程序员跟计算机沟通的介质，那么为什么要跟计算机沟通呢？没计算机行不行？

因为计算机帮人做了好多事情，说白了计算机是一台机器，这台机器用来解放人力，替代任务干活的。

什么是编程：

准确来说就是程序员用计算机所能理解的表达方式(编程语言)把自己的思维逻辑写下来(具体怎么写？根据你这门语言的语言风格关键字组织起来)编程的结果就是一堆文件。

为什么要编程：

让计算机按照人的逻辑执行程序，取代人力(把人解放出来)

学编程语言的目的：

就是控制你眼前的计算机，帮你去工作，帮你去干活，(那你就要去了解计算机的功能)

二 、完整的计算机系统：

1、应用程序

2、操作系统　　(服务应用程序，往下控制计算机硬件)

3、计算机硬件

三、计算机硬件：(计算机是人的奴隶)

1、五大组成

控制器：计算机整体的指挥系统，指挥各组件的运转

运算器：做逻辑运算和数学运算

存储器I/o(可以输出也可以输入)：内存(临时存放)+外存(一直存在)

输入设备input：键盘、鼠标

输出设备output：显示器、打印机

2、CPU

控制器+运算器=CPU(微处理芯片)

功能：控制+运算

工作方式：取到指令--->进行分析--->执行

软件本质目的：去让计算机照着这个流程去工作

软件(人按照某种编程语言把自己的思维模式写下就是软件)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，如果软件跟CPU的指令集不匹配的话，软件是无法执行的。

十进制：逢十进一  二进制：逢二进一

一个二进制位称为一个bit :  111  三个bit   (64位就是运行速度64bit)

CPU具有向下兼容性：

重点：

CPU的功能：控制+运算

CPU从内存取数据(指令)

X86-64代表：64位就是运行速度64bit

3、存储器

二进制

8bit=1Bytes(字节)

1024Bytes=1KB

1024KB=1MB

1024MB=1GB

1024GB=1TB

1024TB=1PB

1GB=1000*1000*1000*8  市场上存储设备的运算方式

4、操作系统

启动流程

加电

BIOS->检测硬件->CMOS

找到启动盘-》读取第一个扇区512B(了解：446引导信息 64分区信息 2结束标志位)

加载bootloader

读取操作系统内核(接管BIOS的任务，控制计算)

5、编程语言分类

机器语言    (底层语言，执行效率高，开发效率低)

汇编语言

高级语言

1、编译

2、解释(从上至下)  优势：开发效率高，跨平台性强，不足执行效率低

6、运行Python的两种方式：

1、交互式：用来调试代码

2、Python文件的路径：

1、启动Python解释器

2、将文件内的代码读入内存

3、解释执行(检测Python语法)

7、IO存储

外存：磁盘

平均寻道时间5ms

平均延迟时间60s/7200转*8/2=4ms

分区是按照柱面形式分区的，最小的单位是一个扇区即512bit

优点：                            缺点：

储存数据量大　　　　　　　　　　　传输速度慢(非常依赖物理方式，速

永久储存　　　　　　　　　　　　　度和转速有关，这里说)

速度慢是指需要经过寻道这个过程)

内存：内存条

临时储存，断电数据就会清空，磁盘数据要先经过内存再交给cpu运行

优点：　　　　　　　　　　　　　　缺点：

传输速度快　　　　　　　　　　　　储存数据量小

非永久储存

8.操作系统

1.定义：是一个协调、控制、管理计算机应用程序和硬件的控制软件。

2.操作系统启动流程：加电-->检测硬件-->CMOS寻找启动盘位置-->读取启动

程序第一个扇区-->加载bootloaader-->读取操作系统

内核(接管bios任务，控制计算机)

3.操作系统的两个部分：

接口程序：将控制硬件的功能的指令封装成一个接口，用

来让程序和用户使用(例如开机键)

内核：内核控制硬件

4.操作系统的两个工作状态：

用户态：cpu处理用户程序和应用程序的状态，

处于用户太不能控制硬件

内核态：cpu执行操作系统内核所处的状态，

处于内核态能够控制硬件

5.应用程序启动过程：

1.向操作系统提交启动程序路径(例如终端中运行程序，

像python如果不添加环境变量是不能直接运行的，要

先输入python.exe文件位置)

2.操作系统使硬盘读取应用数据传入内存

3.操作系统控制cpu来执行内存提交的程序代码