计算机简介
1、计算机硬件组成
1.1 一个程序的运行与三大核心硬件(cpu、内存、硬盘)的关系 (*****)
2、 *** 作系统
2.1 计算机体系的三层结构 (*****)
2.2 平台与跨平台的概念 (*****)
3、扫盲(***)
cpu相关(x86-64代表的意义)
存储器相关(IO问题)
*** 作系统启动流程
一:python是一门编程语言
什么是编程语言?什么语言?为什么要有编程语言?
编程语言的本质就是一门语言
语言就是一种事物与另外一种事物沟通的表达方式/工具
人--------------人类的语言------------>奴隶
人--------------编程语言------------->计算机
什么编程?为什么要编程?
编程就是人把自己想计算机做的事,也就是自己的思维逻辑,用编程语言表达出来
编程的目的就是让计算机按照人类的思维逻辑去工作,从而解放人力
二:计算机基础
1. 什么是计算机
计算机俗称“电脑”,包含人对计算机的终极期望,能够真的像人脑一样去工作
2、为何要有计算机
为了执行人类的程序,从而把人类解放出来
大前提:计算机所有的组成都是模仿人的某一功能或器官
3、计算机的组成
控制器:
作用:是计算机的指挥系统,负责控制计算机所有其他组件如何工作的
类比:控制器=》人类的大脑
运算器:
作用:运算包括数学运算与逻辑运算
类比:运算=》人类的大脑
控制器+运算器=》cpu===》人类的大脑
存储器/IO设备
作用:是计算机的记忆功能,负责数据的存取
分类:
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
外存(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
类比:
内存===》人类的大脑的记忆功能
外存===》人的笔记本
输入设备input
如键盘、鼠标
输出设备output
如显示器、打印机
4、一个程序的运行与三大核心硬件的关系
人--------------编程语言------------->计算机
程序如下:
1、去包子店
2、付钱
3、把包子送回来
总结:
程序最先是存放于硬盘之上
程序的运行一定事先把程序的代码加载到内存
然后cpu从内存中读取指令执行
三: *** 作系统
1、引入
用户/应用程序(暴风影音、腾讯qq、快播、哇嘎)
*** 作系统:控制程序(windows、linux)
计算机硬件
2、 *** 作系统概念
*** 作系统是一个协调、管理、控制计算机硬件资源与应用软件资源的一个控制程序
作用:
1、控制计算机硬件的基本运行
2、把使用硬件的复杂 *** 作封装成简单的功能,给上层的应用程序使用
例如:文件就是 *** 作系统提供给应用程序/用户 *** 作硬盘的一种功能
3、程序的区分
计算机硬件是死的,计算机硬件的运行都受软件控制,所以说,软件相当于计算机的灵魂
具体来说软件分为两种:
1、应用软件:应用程序相关逻辑
2、系统软件:控制底层硬件的
4、计算机系统三层结构
应用程序
*** 作系统
计算机硬件
5、平台
计算机硬件+ *** 作系统=》平台
软件的跨平台性指的是:一款软件可以任意平台上运行,是衡量软件质量高低的一个非常重要的指标
question:
1、什么是编程语言?什么是语言?为何要用编程语言?
2、计算机的世界里有几种角色
3、简述计算机五大组成部分的功能,以及与人的对应关系
4、软件的运行与三大核心硬件的关系
5、一个完整的计算机系统的三层结构是什么?简述三者的关系
6、什么是平台?什么是跨平台
1、计算机硬件
(运算器,控制器)=》cpu
负责运行人类程序的硬件是cpu
存储器
内存:存取速度都快,基于电工作的,断电数据就丢失,不能永久保存数据=========》人脑的记忆功能
外存(磁盘):存取速度都慢,基于磁工作的,断电数据不丢失,可以永久保存数据===》人的笔记本
输入设备
键盘
输出设备
显示器
2、看图总结:https://www.icode9.com/i/i/?n=18&i=blog/1036857/201803/1036857-20180314171523158-1421724255.png
2.1、cpu存取的数据和指令都来自于内存
2.2、内存称之为主存
主存储器内的数据则是从输入单元所传输进来!而cpu处理完毕的数据也必须先写回主存储器中,最后数据才从主存储器传输到输出单元。
3、三大核心硬件
程序最先是存放于硬盘中的
程序的运行一定是先把程序的代码由硬盘加载到内存
然后cpu从内存中取出指令运行
4、什么是 *** 作系统?为啥要有 *** 作系统?
4.1、 *** 作系统是一个协调、管理、控制计算机硬件资源与应用软件资源的控制程序
它位于计算机硬件与应用软件之间,起承上启下的作用
4.2 *** 作的系统意义
I:控制计算机硬件的基本运行
II:将硬件 *** 作的复杂细节封装成简单的接口来提供给应用程序或用户使用
5、计算机体系的三层结构
应用程序、用户
*** 作系统
计算机硬件
6、平台与跨平台
平台具体指的是应用程序的运行平台,或者说用户的使用平台
平台= *** 作系统+计算机硬件
内容:
day01:计算机基础知识想详解 1、cpu详解 cpu的分类与指令集 x86-64(*****) 内核态与用户态(*****) 多线程与多核芯片 2、存储器 RAM ROM CMOS 磁盘的结构 IO延迟(*****) 虚拟内存 IO设备=设备的控制+设备本身 3、总线 4、 *** 作系统的启动流程(*****) day02:python入门(全为重点) 1、编程语言介绍 编程语言分类,总结 2、python介绍 3、解释器多版本共存 4、运行python程序的两种方式 5、一个python程序的运行的三个步骤(******) 6、注释 7、IDE集成开发环境 day03:变量与基本数据类型(全为重点) 1、变量 变量的基本使用 变量的三大组成部分 变量名命名规范 变量名命名风格 变量值的三个特征 ID type 值 is与== 小整数池(了解) 垃圾回收机制之引用计数 常量 2、基本数据类型 数字类型:int、float 字符串类型 列表类型 字典 day04:(全为重点) 1、垃圾回收机制详解(****) 引用计数 标记清除 分代回收 2、与用户交互 接收用户输入 格式化输出 3、基本运算符 算数运算符 赋值运算符 比较运算符 逻辑运算符 成员运算符 身份运算符 3、流程控制之if判断 if 条件: 代码块 elif 条件: 代码块 。。。 else: 代码块 day05:(全为重点) 1、流程控制之while循环 while循环的基本使用 死循环与效率问题 while循环嵌套 退出while循环的两种方式 条件改为False while+break while+continue while+else 2、流程控制之for循环 for循环的基本使用 for循环嵌套 for+break for+continue for+elseVIEw Code
day01:计算机基础知识想详解
1、cpu详解
cpu的分类与指令集
x86-64(*****)
cpu具有向下兼容性
64的cpu既能运行32位的程序也能运行64位的程序
内核态与用户态(*****)
代表cpu的两种工作状态
1、内核态:运行的程序是 *** 作系统,可以 *** 作计算机硬件
2、用户态:运行的程序是应用程序,不能 *** 作计算机硬件
内核态与用户态的转换
应用程序的运行必然涉及到计算机硬件的 *** 作,那就必须有用户态切换到
内核态下才能实现,所以计算机工作时在频繁发生内核态与用户态的转换
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
4核8线程
4核代表有4个cpu,8线程指的是每个cpu都有两个线程=》假8核
2、存储器
RAM:内存
ROM:“只读内存”
存放计算机厂商写死计算机上的一段核心程序=》BIOS
CMOS:存取速度慢,断电数据丢失,耗电量极低
硬盘:
机械硬盘:磁盘
磁道:一圈数据,对应着一串二进制(1bit代表一个二进制位)
8bit比特位=1Bytes字节
1024Bytes=1KB
1024KB=1MB
1024MB=1GB
1024GB=1TB
1024TB=1PB
200G=200*1000*1000B
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
*** 作系统一次性读写的单位是一个block块=》8扇区的大小=4096Bytes
柱面
固态硬盘
IO延迟(*****)
7200转/min
120转/s
1/120转/s=转一圈需要花费8ms
平均寻道时间:机械手臂转到数据所在磁道需要花费的时间,受限于物理工艺水平,目前机械硬盘可以达到的是5ms
平均延迟时间:转半圈需要花费4ms,受限于硬盘的转速
IO延迟=平均寻道时间+平均延迟时间
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
虚拟内存
IO设备=设备的控制+设备本身
3、总线
4、 *** 作系统的启动流程(*****)
BIOS介绍:
BIOS:Basic input Output System
BIOS被写入ROM设备
裸机:
cpu
ROM:充当内存,存放BIOS系统
CMOS:充当硬盘
*** 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
3.BIOS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 *** 作系统
6.然后 *** 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, *** 作系统就将它们调入内核
BIOS
1、存有win10系统的光盘、u盘、移动硬盘:无密码
2、本地硬盘上的win7系统:密码
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 *** 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、 *** 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
总结
计算机question:
1、我们为何将内存称之为主存
2、x86-64代表的含义?简述cpu的向下兼容性
3、内核态与用户态代表的含义是什么?在什么情况下会发生用户态与内核态的切换
4、什么是IO延迟时间?
5、 *** 作系统的启动流程
6、应用程序的启动流程
主存:软件运行起来以后,产生的所有的数据都优先存储于内存
cpu
寄存器
高速缓存
内存
硬盘(机械硬盘)
*** 作系统
驱动程序
设备控制器
设备本身
cpu cpu
ROM:BIOS RAM
CMOS:存放BIOS程序产生的数据 本地硬盘
应用程序
*** 作系统
硬件
人========编程语言=======》计算机
人类的程序 ----- 01010101010
print('Hello')
编译型------》Gcc编译器--------》机器语言
解释型------》解释器(解释一行执行一行)
今日内容:python入门(全为重点)
1、编程语言介绍
分类:
机器语言
汇编语言
高级语言(编译型、解释型号)
总结:
#1、执行效率:机器语言>汇编语言>高级语言(编译型>解释型)
#2、开发效率:机器语言<汇编语言<高级语言(编译型<解释型)
#3、跨平台性:解释型具有极强的跨平台型
2、python介绍
python语言:指的是pyton的语法风格
python解释器:专门用来识别python这门语言的语法并解释执行的
3、解释器多版本共存
设置环境变量
windows
win10:。。。
win7:C:\python27;C:\python27\scripts;C:\a\b;D:\a\b;E:\a\b
linux:
vim /etc/profile
PATH=$PATH:/usr/local/python38:/usr/local/python38
export PATH
mac:
同linux
4、运行python程序的两种方式
1、交互式
即时得到程序的运行结果,多用于调试
2、脚本的方式
把程序写到文件里(约定俗称文件名后缀为.py),然后用python解释器解释执行其中的内容
python3.8 python程序文件的路径
5、一个python应用程序的运行的三个步骤(******)
python3.8 C:\a\b\c.py 执行python程序经历三个步骤
1、先启动python3.8解释器,此时相当于启动了一个文本编辑器
2、解释器会发送系统调用,把c.py的内容从硬盘读入内存,此时c.py中的内容
全部为普通字符,没有任何语法意义
3、解释器开始解释执行刚刚读入内存的c.py的代码,开始识别Python语法
对比文本编辑器读取C:\a\b\c.py文件内容也经历了三个步骤
1、先启动文本编辑器
2、文本编辑器会发送系统调用,把c.py的内容从硬盘读入内存
3、文本编辑会将刚刚读入内存的内容控制输出到屏幕上,让用户看到结果
总结:
二者在前两个阶段做的事情完全一致
唯一不同的就是第三个阶段对读入内存的python代码的处理方式不同
6、注释
1、注释是对关键代码的解释说明
单行注释:#
# 这是一行xxx的代码
print("hello") # 这是一行xxx的代码
多行注释:'''''' """"""
"""
笔记
"""
2、被注释的代码不会被执行
7、IDE集成开发环境pycharm
mac平台pycharm使用参考视频讲解
windows平台pycharm使用参考博客https://zhuanlan.zhihu.com/p/108676916
windows平台下相关配置
选择pycharm对话框左上角file,然后点击settings,接下来的配置同mac平台
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