计算机基础知识

计算机基础知识

·概述

　　电脑在人们日常生活中已经使用的非常普遍了，但是它真正的细节原理却往往被人们忽视。在这里整理一下电脑软硬件方面的常识，一来作为后边学习python的铺垫，另一方面也希望更多的人能够秉着客观科学的态度去认识与我们日常生活密切相关的电脑，并且避免日后被商家水君忽悠。学习中必须知道的一些计算机知识点，主要有两方面，硬件和软件，不管是哪一方面都有很多的坑。

　　现在市面上所有个人使用的计算机基本都可以算作是PC，不管是台式机，笔记本还是一体机。

　　PC (personal computer)，个人计算机一词源自于1981年IBM的第一部桌上型计算机型号PC，在此之前有Apple II的个人用计算机。

　　个人计算机由硬件系统和软件系统组成，是一种能独立运行，完成特定功能的设备。

　　硬件系统：是指计算机的物理设备如电源、主板、CPU、内存、硬盘等。

　　软件系统：是指为方便使用计算机而设计的程序，软件系统包括系统软件和应用软件。

　　系统软件指的是主要用于控制和管理计算机资源的程序，如操作系统、编译系统等。应用软件指各种可以运行在操作系统中的程序，如游戏软件、工作软件等。

·关于计算机硬件

计算机原理

　　电脑的组成部分按功能划分大致可分为运算器、储存器、控制器、输入设备、输出设备几个部分。

　　冯·诺依曼计算机原理

 

——图片来自百度——

 

运算器

计算机中执行各种算术和逻辑运算操作的部件。

存储器

计算机中用来储存数据的部件。

控制器

是计算机的指挥系统。控制器根据指令产生相应的操作控制信号，作用于其他部件上，完成各项使用者所需的操作。

输入设备

向计算机输入数据和信息的设备。

输出设备

把各种计算结果数据或信息以数字、字符、图像、声音等形式表现出来的设备。

 

电脑主机的各个部件

电源：

电脑中不可缺少的供电设备，它能将日常生活中用的220V交流电转换成电脑内各个部件所需的直流电。电源的稳定输出是整机正常稳定工作的基础。

主板：

主板是承载电脑内各个部件工作的平台，它提供各种型号的接口，使其他硬件能整合起来，并负责各部分硬件之间的数据传输。是电脑重要的交通枢纽。

CPU：

中央处理器 Central Precessing Unit，它是计算机的是运算和控制核心。CPU处理数据的能力直接影响电脑工作的性能，是判断电脑档次的重要标准。

内存：

内存（memory）又叫内部存储器，主要用于暂时存放CPU的运算数据，在CPU工作时一般会先将硬盘内的数据读取到内存，再开始高效率的计算。内存的不稳定将有可能导致CPU不能正常工作。

硬盘：

硬盘属于外部存储器，能够长时间的保存电脑中的数据，传输速度慢。电脑慢的主要原因多是硬盘存储速度太低造成的。主要分为机械硬盘和固态硬盘（SSD）。

 

各种硬件上的坑

CPU不要挑数字大的买

　　一些小伙伴在选购CPU的时候喜欢往上够，一定要选择能够到的最贵型号。这种最新的型号并不一定是最合适的，很多数字标的大的cpu型号并不一定是性能最好，最适合的。配置电脑一定要按实际需求来。

　　按需购买，不需要的功能不买。

东西一定要在靠谱的地方买

　　如果自己不清楚就多找人问问，即便是实体店也是有可能下黑手的。如果知道不靠谱就千万别去试。各种电脑城宰客方式千变万化，一不小心就可能掉坑里。

　　最常见的套路就是以次充好，出了问题经常会推脱责任，买家一点保障都没有。尽量买大一点的牌子，杂牌硬件尽量避免。不然出了问题也不好解决。

配置以及驱动的坑

　　对于大多数人来讲，显卡多是用来打游戏了。其实日常电脑的运行显示都和显卡息息相关，但是要注意系统和硬件的兼容性问题。现在大部分PC都是以保证Windows系统能正常运行的标准来配的，如果不熟悉配置还是尽量在买的时候直接找商家配好了发过来，一般商家都会帮忙把系统装好的。

 

 

·关于系统

计算机系统指用于数据库管理的计算机硬软件及网络系统。数据库系统需要大容量的主存以存放和运行操作系统、数据库管理系统程序、应用程序以及数据库、目录、系统缓冲区等，而辅存则需要大容量的直接存取设备。

32位系统和64位系统

　　cpu的位是指一次性可处理的数据量是多少，1字节=8位，32位处理器可以一次性处理4个字节的数据量，依次类推。32位操作系统针对的32位的CPU设计。

　　64位操作系统是指特别为64位架构计算机系统而设计的操作系统。

　　64位操作系统的优点，在于能够利用64位处理器的优势，在处理多媒体内容时能够有更佳的表现。

　　在计算机架构中，64位整数、内存地址或其他数据单元，是指它们最高达到64位（8字节）宽。此外，64位CPU和算术逻辑单元架构是以寄存器、内存总线或者数据总线的大小为基准。 64 位CPU在1960年代，便已存在于超级计算机，且早在1990年代，就有以 RISC 为基础的工作站和服务器。2003年才以 x86-64 和 64 位 PowerPC 处理器架构的形式引入到（在此之前是 32 位）个人计算机领域的主流。

 

数据的储存

字节

字节（Byte /bait/ n. 比特）是计算机信息技术用于计量存储容量的一种计量单位，通常情况下一字节等于八位，也表示一些计算机编程语言中的数据类型和语言字符。

常用的国际单位制：

1B（byte，字节）= 8 bit

1KB（Kilobyte，千字节）=1000B= 10^3 B

1MB（Megabyte，兆字节，百万字节，简称“兆”）=1000KB= 10^6 B

1GB（Gigabyte，吉字节，十亿字节，又称“千兆”）=1000MB= 10^9 B

1TB（Terabyte，万亿字节，太字节）=1000GB= 10^12 B

1PB（Petabyte，千万亿字节，拍字节）=1000TB= 10^15 B

1EB（Exabyte，百亿亿字节，艾字节）=1000PB= 10^18 B

字符集和字符编码

    字符集是整理到一起的符号合集，一种字符集一般只有一种编码方式，当字符集不够用时，会增加一些新的符号，形成新的字符集。

    字符编码指计算机系统中用来定义机器语言的对照表，它是机器语言和人类文字的匹配规则。

    如ASCII码表、Unicode、国标系列编码（GB13000、GB18030、GBK等）、UTF-8

 

扩展名（后缀名）

　　文件扩展名（Filename Extension，或作延伸文件名、后缀名）是早期操作系统用来标志文件格式的一种机制。文件扩展名更重要的作用是让系统决定当用户想打开这个文件的时候用哪种软件运行，如Windows系统中exe文件是可执行文件，doc文件默认用Microsoft Word打开的Word文件。

 

·关于编程语言

 

编程语言（programming language）可以简单的理解为一种计算机和人都能识别的语言。一种计算机语言让程序员能够准确地定义计算机所需要使用的数据，并精确地定义在不同情况下所应当采取的行动。

编程语言处在不断的发展和变化中，从最初的机器语言发展到如今的2500种以上的高级语言，每种语言都有其特定的用途和不同的发展轨迹。编程语言并不像人类自然语言发展变化一样的缓慢而又持久，其发展是相当快速的，这主要是计算机硬件、互联网和IT业的发展促进了编程语言的发展。

 

参考资料：

百度百科，《个人计算机》，http://t.cn/AisDfq0J

百度百科，《计算机原理》，http://t.cn/R9cXNwu

极速空间，《极速空间CPU天梯图（intel和AMD CPU性能排行）——跟小虫学电脑配置》，http://www.365pcbuy.com/article-411.html

博客园，《各种字符集和编码详解》，https://www.cnblogs.com/notbecoder/p/4840783.html