第一天 计算机组成原理

上节课复习

今日内容

1. 什么是编程
2. 计算机的组成原理
3. 计算机操作系统
4. 编程语言是什么

什么是编程

什么是编程语言

人与计算机交流的介质

什么是编程？

用编程语言写出一个个文件，这堆文件将会达到一个目的

编程有什么用？

计算机就像人的奴隶一样，编程的目的就是奴役计算机，把计算机当成人的奴隶，让计算机帮人类工作，因此取代人力。

计算机组成原理

CPU中央处理器

1. 帮我们控制四肢
2. 运算+判断

控制器

控制构成计算机的部件

运算器

算术运算+逻辑运算

存储器

内存

人类：睡一觉就忘了

缺点：断电即消失

优点：速度快

外存

人类：永久保存

优点：永久保存

缺点：速度慢

吃饭

1. 判断自己饿不饿
2. 点个外卖
3. 能不能吃
4. 吃完了

打开QQ流程

1. 双击QQ图标，cpu先将内存发出取指令的命令（CPU+内存）
2. 内存从硬盘取出运行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
4. 运算器通过一系列算术运算和逻辑运算打开QQ，并从硬盘读取QQ的代码至内存
5. 计算机在内存中运行QQ的代码（内存）
6. 如果此时从QQ好友接受一个文件并下载，该文件将会永久保存在硬盘中
7. 关闭QQ，cpu向内存发送关闭QQ的指令，内存关闭QQ，并清理内存中QQ的代码

输入设备

键盘和鼠标：输入信息，输入内容

输出设备

屏幕，打印机：输出内容，输出信息

以上计算机的五个组成部分统称为计算机硬件

1. cpu

   1. 运算器：判断和计算 逻辑运算和算术运算

   2. 控制器：控制所有硬件

2. 内存（主存）：临时存储内容

   • 优点：速度快
   • 缺点：断电即消失

3. 外存：永久存储内容

   • 优点：永久存储

   • 缺点：速度慢

4. 输入设备：输入内容

5. 输出设备：输出内容

注意：u盘即是输入设备，又是输出设备，也成为了I（input）O(output)设备

计算机五大组成部分补充

多核CPU

同时完成多件事

x64 64位

0和1（0高电压，1低电压 ）

64位：一次性获取64个0或者1

32位：一次性获取32个0或者1

• 0和1也称作二进制数
• 8个二进制数称为一个字节 Bytes
• 1024Bytes=1KB

存储器相关：

ROM存储器：只读存储器（不可写）在工厂就被编程完毕，然后再也不能修改。他一般存放BIOS程序，该程序一般用于启动计算机，或者用于处理底层设备的控制

CMOS存储器：由一块电脑内置的电池驱动供电，他一般原来保持当前时间和日期的更新，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

总线

总线相当于人类的神经，血管，连接计算机的所有硬件设备

机械硬盘

1. 机械手臂：读取数据

2. 磁道：存取数据

3. 扇区：划分磁道，一般划分单位为512kb

4. 平均寻道时间：由于工业水平的限制，一般为5ms

5. 平均延迟时间：0ms,1r才能找到

7200r/min

120r/s

1/120=0.0083s=8.3ms

8.3/2=4.15ms

机械硬盘寻找数据的平均时间=平均寻道时间+平均延迟时间=5ms+4.25ms=9.25ms

固态硬盘

固态硬盘是基于固态电子（SSD，断电数据也会保留）和算法实现数据的存储