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