考试10分钟：

　　1.什么是编程语言？什么是编程？什么是语言？为什么要有编程语言？

　　2.计算机世界里有几种角色

　　3.简述计算机五大组成部分的功能，以及与人类的关系？

　　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？

要求：用笔写在纸上

上节课复习：

　　人-----------------------编程语言--------------------------计算机

　　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：基于电工作，存取速度都快，断电数据丢失，只能临时存取数据，不能永久保存数据=》人类的记忆功能

　　　　　　外存：基于磁工作，存取速度都慢，断电数据不会丢失，可以永久保存数据=》人类的笔记本

　　　　输入设备input：键盘鼠标

　　　　输出设备output：打印机显示器

　　2.cup详解

　　　　cpu存取的数据和指令都来自于内存

　　　　内存称之为主存，负责接收输入设备传来的数据

　　　　cpu读取的数据都是从主存储器来的，主存储器内的数据都是从输入单元传来的

　　　　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输出到输出单元

　　3.三个核心硬件及一个程序运行的三个步骤

　　　　程序最先存放于硬盘中

　　　　程序的运行一定是先把程序的代码由硬盘加载到内存

　　　　cpu从内存中取指执行

　　4.什么是操作系统？为啥要有操作系统？

　　　　操作系统是一个控制，协调管理计算机硬件与软件资源的控制程序，它位于计算机硬件与应用软件之间，起到承上启下的作用

　　　　操作系统的意义：

　　　　　　控制计算机硬件的基本运行

　　　　　　将硬件操作的复杂细节封装成简单的接口提供给用户或者应用程序使用

　　5.计算机体系的三层结构

　　　　应用程序、用户

　　　　操作系统

　　　　计算机硬件

　　6.平台与跨平台

　　　　计算机硬件+操作系统=平台

　　　　应用程序的跨平台性指的是：应用程序可以在任意平台上运行，是衡量一个应用程序的重要指标

本周内容：

　　day 01 计算机基础知识详解

　　　　1.cpu详解

　　　　　　cpu的分类和指令集

　　　　　　　　x86-64（*******）  x86是指cpu的型号，64指的是cpu一次能从内存中取出的指令集的位数

　　　　　　cpu向下兼容性

　　　　　　　　64位的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

　　　　　　　　计算机的核心硬件cpu，cpu最核心的是cpu内部的指令集

　　　　　　　　　　运算相关的指令集

　　　　　　　　　　控制其他硬件运行的指令集

　　　　　　　　cpu把人类的程序转换成内部的指令集

　　　　　　　　　　人类的程序有：

　　　　　　　　　　　　操作系统：可以直接操作计算机硬件

　　　　　　　　　　　　应用程序：操作不了计算机硬件

　　　　　　　　操作系统可以转换运算相关的指令集，也可以转换控制其他硬件运行的指令集

　　　　　　　　内核态与用户态指的是cpu的两种工作状态：

　　　　　　　　　　内核态代表cpu运行的是操作系统的代码，可以操作计算机的硬件

　　　　　　　　　　用户态代表cpu运行的是应用程序的代码，不能操作计算机硬件

　　　　　　　　　　应用程序的运行必然涉及到计算机硬件的操作，所以计算机必须由用户态切换到内核态才能实现，所以计算机工作时在频繁的发生内核态与用户态的切换

　　　　　　多线程与多核芯片

　　　　　　　　2核4线程

　　　　　　　　　　2核代表有2个cpu，4线程指的是每个cpu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有2个线程=》假8核

　　　　2.存储器

　　　　　　RAM：内存

　　　　　　ROM：只读内存

　　　　　　　　存放计算机厂商在计算机出厂时，写死在计算机上的一段核心程序=》BIOS（Basic input/output System）

　　　　　　CMOS：存取速度慢，断电数据丢失。耗电量极低，存放在计算机断电之后，由时钟芯片计算出来的时间，因此计算机断电之后，再次打开，时间仍然是准确的

　　　　　　硬盘：机械硬盘、固态硬盘

　　　　　　　　机械硬盘：磁盘

　　　　　　　　　　磁道：一圈数据，对应着一串二进制数（1 bit代表一个二进制位）

　　　　　　　　　　　　1Bytes = 8bit

　　　　　　　　　　　　1KBytes = 1024 Bytes

　　　　　　　　　　　　1MB = 1024KB

　　　　　　　　　　　　1GB = 1024 MB

　　　　　　　　　　　　1TB = 1024 GB

　　　　　　　　　　　　1PB = 1024 TB

　　　　　　　　　　扇区：一个扇区通过为512Bytes

　　　　　　　　　　　　站在硬盘的角度，一次性读写数据的最小单位为扇区

　　　　　　　　　　　　操作系统一次性读写的单位是一个block块 = 8个扇区的大小 = 4096 Bytes

　　　　　　　　　　　　你可以订制这个block块的大小

　　　　　　　　　　柱面：计算机的分区是按照柱面区分的

　　　　　　IO延迟

　　　　　　　　一个7200转/min的硬盘，IO速度

　　　　　　　　120转/s

　　　　　　　　转一圈需要花费时间：1/120 = 0.008s = 8ms

　　　　　　　　平均寻道时间：机械手臂转到数据所在的磁道需要花费的时间，受限于物理工艺水平，目前机械硬盘大概可以达到5ms

　　　　　　　　平均延迟时间：转半圈需要花费4ms，受限于磁盘的转速

　　　　　　　　IO延迟时间 = 平均寻道时间 + 平均延迟时间

　　　　　　　　优化程序效率的一个核心法则：能从内存读取数据，就不要从硬盘读取

　　　　　　　　IO设备 = 控制设备+设备本身

　　　　3.总线（了解）

　　　　4.操作系统的启动流程（*******）

　　　　　　BIOS：Basic Input Output System

　　　　　　BIOS会被计算机厂商写入ROM设备

　　　　　　一台裸机，在开机的时候，计算机会找到ROM中的BIOS系统，交给cpu去运行，此时你的裸机就有了IO的功能

　　　　　　这时候，你输入的一些设置都会保存在CMOS中。在这个过程中，ROM扮演的是计算机三大核心硬件中的内存的功能，CMOS扮演的是硬盘的功能

　　　　　　裸机：

　　　　　　　　CPU

　　　　　　　　ROM：充当内存，存放BIOS系统

　　　　　　　　CMOS：充当硬盘

　　　　　　操作系统的启动流程：

　　　　　　　　1.计算机加电

　　　　　　　　2.BIOS开始运行，检测硬件：cpu，内存，硬盘

　　　　　　　　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，启动操作系统

　　　　　　　　6.然后操作系统询问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，操作系统会将他们调入内核，然后初始化有关表格

　　　　　　BIOS

　　　　　　　　1.存有win10系统的光盘、u盘、移动硬盘：无密码

　　　　　　　　2.本地硬盘的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，就是在告诉操作系统：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.操作系统会根据文件路径找到exe程序在硬盘中的位置，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

出处：https://www.cnblogs.com/MRPython/p/15140052.html