一.计算机与人类
为了更好地释放劳动力发明计算机,用编程语言实现计算机的控制
二是计算机的五个硬件配置和三个核心硬件
(控制器运算器===) ) cpu=====) )人脑
存储器
内存:快速访问数据(基于电气工作),关闭电源后数据丢失,只能临时访问数据;======人脑的记忆力
硬盘:(磁性硬盘)访问速度慢,即使关闭电源,数据也不会丢失,可以永久保存数据;======人类的笔记记忆
输入设备
输出设备
三大硬件:
程序(保存到硬盘)加载到存储器)可读) cpu
cpu:类型x86-64:x86表示cpu的型号,64位表示cpu一次从内存读取的二进制位数,并且向后兼容,可以在64位上运行32位程序。 32位的最大存储器位是4G。 (不能只由一个APP应用程序占用一切。 至少是操作系统占用的。 )
cpu的指令集: cpu的各种功能
cpu运行状态:用户状态(运行的程序是APP应用程序,不能操作计算机硬件) (内核状态)运行的程序是操作系统,可以操作计算机硬件
多线程和多核芯片
2核4线程: 2核意味着有两个cpu,4线程意味着每个cpu有两个线程=“假4核”
内存:
RAM )存储器,可写入
ROM )只读存储器,是计算机出厂时制造商编写的程序BIOS的一部分,是计算机初始启动时的启动程序
CMOS )访问速度慢、停电数据丢失、功耗极低,例如能够继续显示计算机的时间,是为了将时间存储在CMOS中,因为电池的电量足以提供给时钟芯片进行工作;
硬盘
机械硬盘:
轨道:与一系列二进制文件相对应的一周数据(1位表示二进制位)。
扇区: 1个扇区为512字节,在硬盘解密之前,一次读写数据的最小单位为扇区,操作系统一次读写的单位为1块=”8扇区大小=4096字节
I(o延迟(***** )=平均寻道时间)机械臂找到存储数据的轨道的平均时间由物理水平决定);平均延迟) (受硬盘转速限制) ) ) )
优化程序运行效率的一个核心规律是,如果可以从内存中检索数据,则不从硬盘中检索数据
三.计算机操作系统
来源:将计算机硬件封装在不同的端口中,程序员编写的程序直接通过操作系统控制计算机硬件,将APP应用软件与计算机硬件相连
功能: 1、控制计算机硬件的基本工作
2、将硬件复杂操作封装为简单功能,用于高层APP应用
平台=计算机操作系统计算机硬件的跨平台性
四.操作系统启动流程
1 .裸机状态:
中央处理器
ROM :用作内存并存储BIOS系统
CMOS :用作硬盘
2 .操作系统启动过程(*****
打开计算机
.BIOS开始工作,硬件:检测cpu、内存、硬盘等
BIOS读取CMOS存储器的参数,选择启动设备
从引导设备读取第一个扇区的内容(MBR主引导记录512字节,前446个引导信息,最后64个分区信息,最后两个标志位)。
根据分区信息读取到bootloader中启动装载模块,启动操作系统
操作系统向BIOS查询,获取配置信息。 对于每个设备,将检查是否存在设备驱动程序,如果不存在,将提示用户遵循设备驱动程序。 如果具有所有设备驱动程序,操作系统就会将它们引入内核中
3.APP应用程序的启动过程
exe快捷方式---”双击exe文件的绝对路径,在操作系统中显示“有要执行的APP应用程序。 这意味着“APP应用程序的文件路径是(exe文件的绝对路径)”
操作系统根据文件路径找到exe程序在硬盘上的位置,并控制其代码从硬盘加载到内存中
然后,cpu从存储器中读出并执行刚读入存储器中的APP应用的代码,进行控制以完成APP应用的启动
四、计算机三层结构自上而下。
电子APP应用软件
操作系统(系统软件)
计算机硬件
**二进制
计算机的基础语言是二进制语言,其内部只能识别0或1的数值。 人类通过将程序语言编译成二进制来实现转码。0,1可以实现数字的所有显示;
ASC码的字符编码最多为255个,最多需要用8位二进制表示。 8bit=1字节
计算机文件大小:
转换二进制文件和其他二进制文件:
二进制---八进制:将二进制从右向左分为三位,每三位补0。 每3位对应8进制数中的数字,从左向右连接1次得到8进制数。
十六进制---八进制:十六进制-二进制-八进制
十进制---二进制:数字一直除以2,依次得到余数,知道被除数小于2,逆序排列即得到二进制
二进制、八进制、十六进制的关系: