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计算机之编程
什么是编程语言
编程语言是人与计算机交流的介质
什么是编程
编程就是使用编程语言编写一个个文件
为什么要编程
为了奴隶计算机，解放劳动力，帮人类完成一个个具体的任务
计算机组成原理
计算机五大组成
CPU
控制器
控制硬件
运算器
进行逻辑运算+算术运算
内存
临时存储数据的硬件
- 优点(相比较于外存):速度快
- 缺点(相比较于外存):临时存储/断电即消失
外存
永久存储数据的硬件
- 优点(相比较于内存):永久存储
- 缺点(相比较于内存):速度慢
输入设备
输入信息的硬件，如键盘/鼠标/u盘
输出设备
输出信息的硬件，如显示器/打印机/u盘
I/O设备
即可输入信息，又可以输出信息的硬件，称为I/O设备
32位和64位
32位
一次性能读取32个二进制位的操作系统
64位
一次性能读取64个二进制位的操作系统
多核CPU
可以同时完成多件事的CPU，如4核CPU则一个大的CPU集成了4个小的CPU
硬盘工作原理
机械硬盘工作原理
- 机械手臂:寻找数据
- 磁道:存储数据
- 扇区:划分磁道
- 平均寻道时间:由于工业水平的限制，为5ms
- 平均延迟时间:以7200r/min的硬盘为例，为4.15ms
\[ 7200(r/min) / 60 = 120(r/s) \\ 1/120(r/s) = 0.0083s = 8.3ms \\ 8.3 / 2 = 4.15ms \\ \]
- 平均寻找数据时间:5+4.15=9.15ms
固态硬盘工作原理
- 基于算法和电存储的外存
计算机操作系统
文件是什么?
操作系统提供的一个虚拟的单位
应用程序是什么?
应用程序其实就是一堆文件，用来完成具体的某个任务
操作系统能干什么?
接受应用程序/人的外部指令，然后控制硬件
计算机三大组成?
应用程序
应用程序其实就是一堆文件，用来完成具体的某个任务，与人/操作系统交互
操作系统
接受应用程序/人的外部指令，然后控制硬件，与人/应用程序/硬件交互
硬件
最终的目的是用来存储数据，与操作系统交互
应用程序的启动和操作系统的启动?
应用程序的启动
- 双击qq(发送指令给操作系统)
- 操作系统接收指令，将指令转化成0和1发送给CPU
- CPU接收指令，发送给内存
- 内存从硬盘中取出qq的程序，执行，打开qq
操作系统的启动
- 按下开机键(启动一个临时操作系统)
- 临时操作系统唤醒真正的操作系统
编程语言分类
机器语言
- 优点(汇编语言):执行效率高
- 缺点(汇编语言):开发效率低
汇编语言
- 优点(机器语言):开发效率高
- 缺点(机器语言):执行效率低
高级语言
解释型语言
类似于同声传译，写一句翻译一句
- 优点(编译型语言):开发效率高
- 缺点(编译型语言):执行效率低
编译型语言
类似于谷歌翻译，写完所有的代码，一次性编译后得到结果，并且结果可以保存，无法得到及时的报错反馈
- 优点(解释型语言):执行效率高
- 缺点(解释型语言):开发效率低
网络的瓶颈效应
由于网络传输的数据可能为10ms，而Python的代码运行时间为1ms，机器语言的代码运行时间为0.001ms，在你上一段数据运输成功之前，无论你的代码运行时间是1ms，还是0.0000001ms，还是9ms，本质上没啥区别，这就是互联网中的网络的瓶颈效应。