01操控奴隶——奴隶的构成与运行方式

计算机编程基础

 

一 计算机编程与编程语言

1 为什么要学习计算机编程？

  计算机就像人类的奴隶，学习编程就是让计算机替代人去工作，解放人力。

2 什么是计算机编程，什么是编程语言？

  语言是一个事物与另一个事物沟通的介质，编程语言是程序员与计算机沟通的介质。编程就是程序员按照某种编程语言的语法规范将自己想要让计算机做的事情表达出来，表达的结果就是程序，程序就是一系列的文件。

 

 

所以想要使唤计算机这个奴隶，首先你得掌握一门计算机听得懂的语言，其次你要了解计算机。

 

二 了解我们的"奴隶"，认识计算机

    1 奴隶的硬件构成

 

   

        计算机的设计是人的仿生，CPU对应的是人的大脑，负责“思考”以及控制电脑的其他硬件；内存对应的是人的记忆，内存的特点是，存取速度快，内存配合CPU能够充分发挥CPU处理效率，但是它只是临时存储数据，断电后数据内存清空。

   所以内存只是起到了CPU的数据调度作用，如果需要永久保存数据就需要保存到硬盘上。硬盘的特点是：1 永久存储 2 容量较大 3 存取速度相比内存慢。CPU 内存 硬盘 构成了计算机运行程序的三大核心硬件，站在硬件的角度程序的工作流程：

程序相关的程序文件先又硬盘读入内存，CPU从内存取出指令并执行。（三大构成的分工逻辑：程序员此时需要操控电脑执行某项认为，首先程序员编写编程语言向电脑发布指令， 电脑读取指令并执行指令。为了进一步降低人的负担，就需要电脑具有记忆功能，能把程序员告诉的它的指令永久的记录下来，这就是硬盘的作用，人将指令记录到硬盘上，电脑下一次再遇到相同的指令就可以直接到硬盘上读取而不必再问程序员自己该怎么做。但是问题又来了，CPU向硬盘读取指令的速度太慢了，CPU大量的时间都花在了等待硬盘给它数据指令上，为了充分的发挥cpu的潜力，科学家为CPU和硬盘之间添加了一个高速数据中转站，也就是内存。从此程序员操控电脑的流程变为，程序员将指令存到硬盘上，电脑需要执行硬盘指令时，电脑先将相关的指令文件加载到内存这个高速中转站中，CPU再从内存中读取指令并执行。）

   

    2 CPU中央处理器

    计算机是基于电的高低电频来运转的，高电频是1 低电频是0，电脑只认识1和0这种二进制数，所以无论是永久存储到硬盘的数据还是临时存储再内存的数据都是二进制数，CPU从内存中读取这些二进制数并执行，32位 和 64位就代表着CPU一次能从内存中读取二进制数的位数。高位CPU能兼容低位程序，低位则不能运行高位程序。

 

 

    

    3 存储器

       3.1 存储器类型

      

       3.2 RAM 可读可写类型，典型是内存，断电则数据丢失。ROM 只读类型，存储电脑出厂的基础系统设置BIOS程序，永久保存。闪存，固态硬盘，永久保存，可读可写速度较快。CMOS存电脑时间程序，主板上的扣子电池供电，耗电量极低。

       3.3 存储器存取单位

       8bit=1Bytes
      1024Bytes=1KB
      1024KB=1MB
      1024MB=1GB
      1024GB=1TB
      1024TB=1PB

    一次IO的时间= 平均寻道时间（找磁道的时间）+平均延迟时间（转半圈的时间）5MS+4MS=9MS

      3.4 电脑启动的流程

         通电，启动BIOS程序，BIOS程序在硬盘上找到操作系统的路径并加载到内存，操作系统启动。

  

三 操作系统  

  1 操作系统的定义

     操作系统是协调、管理、控制计算机硬件资源与应用软件的一个控制程序，应用程序是通过操作系统来间接控制硬件的。

  2 一套完整的计算机系统分为三层

     应用程序

     操作系统

     电脑硬件