夜元新开始的第一天

计算机基础之编程

一. 什么是编程语言

python和中文，英语一样，都是一门语言，只要是语言，其实就可以看成是一个事物与另外一种事物沟通的介质。python属于编程语言，编程语言是程序员和计算机之间沟通的介质；中文和则是人与人之间沟通的介质。

二.什么是编程

编程指的是：程序员基于某种编程语言的语法格式将自己脑子中的想要 让计算机做的事，写到文件中，所以说编程的结果就是一堆文件，这一堆文件就是程序。

三.为什么要编程

计算机就像是人的奴隶，编程的目的就是想要奴役计算机，把计算机当成人类的奴隶，让计算机帮人类工作，因而代替人力。

计算机组成原理

计算机分成五大组成部分，分别为：控制器，运算器，存储器，输入设备，输出设备；其中控制器和运算器是计算机的中央处理器（cpu），相当于人类的大脑。

一.控制器

计算机的指挥系统，大脑指挥全身的器官运作，但是大脑不会随意指挥身体行动，大脑只有在接受指令后才会控制身体行动。

二.运算器

运算器是计算机的运算系统。大脑除了指挥，无时无刻不在运算，即实现算术运算和逻辑运算
例：
当你吃饭的时候，大脑会接受吃饭的指令，之后把指令翻译成你身体需要进行的动作（控制器）
如果吃的是西餐，则使用勺子；如果吃的是中餐，则使用筷子（运算器）

三.存储器

计算机的存储系统。
计算机的存储的一个二进制单位称为1bit，8bit=1Bytes称为一个字节，
1024Bytes=1KB
1024KB=1MB
1024MB=1GB
1024GB=1TB
1024TB=1PB

四.1内存（主存）

内存是计算机临时存储数据的硬件设备。由于内存读取数据速度较快内存，cpu下达的指令会直接传输给内存，即cpu会与内存直接交互，常见的内存有内存条。
优点（较于外存）：存取速度快
缺点(较于外存)：容量小，由于内存基于电存储数据，因此断电数据马上会消失

四.2外存

外存是计算机内永久存储数据的硬件设备，由于容量大，所以外存主要存储软件等占用量大的数据，当需要使用外存上的某个软件时，cpu下达的指令需要传输给内存后，内存再从外存中读取软件信息，即cpu不与外存直接交互，常见的外存有磁盘，磁带和u盘等。
优点(较于内存):容量大，可以永久存储数据
缺点（较于内存)：存取速度慢

四.3 cpu+内存+外存（计算机的三点核心组件）

电脑打开qq流程示例
1.双击qq图标，cpu先向内存发出取指的命令（cpu+内存）
2.内存从硬盘中取出运行qq的指令（硬盘）
3.控制器分析运行qq的指令并告知运算器工作（控制器）
4.运算器进行一系列的算术运算和逻辑运算打开qq，并从硬盘从读取qq的代码至内存（运算器+内存+硬盘）
5.计算机在内存中运行qq的代码
6.如果此时从qq好友接受一个文件并下载，该文件将永久保存在硬盘中
7.关闭qq时cpu向内存发出关闭qq的指令，内存关闭qq并清理内存中代码（内存）

六.输入设备

计算机输入信息（程序，数据，声音，文字，图形，图像等）的设备
常见的输入设备有：键盘，鼠标，图形扫描仪，触摸屏，条形码输入器，光笔等。外存储器（u盘等）也是一种输入设备。

输出设备

计算机输出信息的设备。
常见的输出设备有：显示器，打印机和绘图仪等。外存储器也是一种输出设备。
注意：由于外存储器即是一种输入设备，也是一种输出设备，因此外存储器也被称为io设备，其中i为输入，o为输出。

补充

1.多核cpu：多个cpu，电脑可以同时干多件事，如4核cpu的电脑可以同时干四件事。
2.ROM存储器：ROM只读存储器（不可写）在工厂中就被编程完毕，然后再也不能修改，它一般存放BIOS程序，该程序一般用于启动计算机，或用于处理底层设备的控制。
3.CMOS存储器：cmos存储器由一块电脑内置的电池驱动供电，它一般用来保持当前的时间和日期的更新，也就是说，即使计算机没有充电，时间也会持续更新；同时它也可以存储启动磁盘的路径。
4.总线连接计算机的所有硬件设备。
5.启动计算机的流程：
1.计算机加电
2.BIOS开始运行，检测硬件：cpu，内存，硬盘灯
3.BIOS读取CMOS存取器中的参数，选择启动设备等
4.从启动设备上读取第一个扇区的内容。
5.根据分区信息读入bootloader启动装载模块，启动操作系统。
6.操作系统询问BIOS，获得配置信息，对于每种设备，系统会检查其设备驱动是否存在，如果没有，系统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，操作系统则会将他们调入内核，然后初始有关的表格（如进程表）。
6.硬盘的工作原理：如今市场上的硬盘分为机械硬盘和固态硬盘
7.机械硬盘

机械硬盘主要是由机械手臂，磁道扇区组成

8.固态硬盘

固态硬盘是基于固态电子（ssd，断电也会保留）和算法实现数据存储的

计算机操作系统（类似于奴隶主管理奴隶所买的管家）

一什么是文件

文件是由操作系统提供的一个虚拟的单位

二什么是文件

软件中除了操作系统我们都可以称之为应用程序，应用程序位于操作系统之上，它主要是帮助人们干各种各样的工作，它不直接与硬件交互。

三操作系统的定义

操作系统是位于计算机硬件和应用软件之间，它是一个协调管理计算机资源和软件资源的控制程序，它把对硬件的复杂操作，封装成一个一个简单的接口，供人们使用。