第二天：计算机结构与操作系统、进制 编码编程语言介绍

第二天：

1：计算机结构：冯*诺依曼机 系统：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备

                               

 

1.1：硬件组成：

　　CPU（cntral processing unit）：计算机的运算控制核心 起协调控制各部件运行的作用。

　　 硬盘 (disk)：存储数据和软件的设备，容量大 断电数据不丢失。

　　内存(memary)：负责硬盘等硬件上的数据与CPU间数据交换处理，缓存系统中的临时数据，断电后数据丢失。

　　主板（m-bord）：连接各硬件部分

　　显卡：负责显示器上显示信息

　　电源：将市电转换成低电压供给主机各部分使用

1.2：cpu 、内存、硬盘间的关系：cpu 运算速度较快对数据需求量和数据传输速度有较高要求，硬盘存储数据容量大但读写速度有限且比较慢，

　　　　　　　　　　　　　　　内存较硬盘读写快许多 可充分协调CPU与硬盘间的速度与性能优势。

         用户运行程序时，CPU向硬盘发送指令读取硬盘数据到内存，读取完成后由存取速度较快的内存再读取到CPU进行运算程序，程序运行的结果和中间数据会暂存内存中，退出或关闭程序时数据 由内存保存到硬盘进行存档。

2：操作系统：1、管理计算机软硬件资源。2、管理调试计算机内部任务。3、提供给用户和其他计算机服务接口。

2.1操作系统发展历史：

早期计算机处理流程：效率较差，每个任务之间都较长等待程序输入时间。改进输入出现联机批处理与脱机批处理。

 

 

单任务处理，完成一个执行下一个

 

 批量输入多个任务统一执行，整批输出。

 

 多次批量输入任务 尽量提高CPU使用效率。cpu将任务一个一个进行处理，

 

分时处理系统 ：cpu按时间分段进行任务处理。将任务分为多个时间段，按时间段进行执行，在用户看来多个程序是同时运行的。

缺点：每个任务花费的时间较未分时更长。不能实时处理任务。不适合对实时必要求比较高的任务。

实时系统：应用于飞机 ，动车，对实时性要求较高的场合。

 

 

通用处理系统：集成以上各系统的优点。

 

二十世纪60年代 IBM 公司开发了system360系列机，有了统一的操作系统os-360

1965年at&t公司贝尔实验室加入了MULTICS操作系统，ken thompson 因工作需要在pdp-7h 写了一个作业系统和常用工具程序---UNICS （unix）.

1970年 肯*汤普逊与丹尼斯*里奇把第一版的unixt移植到pdf-11/20机器上，开发出了第二版的unics 可供多人同时使用系统。布莱恩*柯林汉提议下更名为unix.

Unix被称为计算机、互联网行业的基石。

第一版的unix是用汇编语言和B语言开发的，开发者于1971年共同发明了C语言。

1973年 肯*汤普逊与丹尼斯里奇 用C语言重新写了UNIX，UNIX正式版发行了。

3：主流操作系统分类与版本

1978年 berkeley software distribution （BSD）加州伯克利大学 BILL JOY 开发。

1984-1986年 andrew tanenbaum 写了minx(类unix核心程序)，与unix兼容，支持x86个人电脑。

1991年 linus torvalds 修改minix 使其可以在intel 386机上运行。

linux版本分支：

　　Debian---ubuntu,麒麟

　　slackware------suse,opensuse

　　redhat------enterprise,centos 

　　fedora-----

应用领域：企业服务器、嵌入式-手机，PDA/水费性电子产品及航天等领域。 桌面-个人电脑，其他

android:

2003年 安迪*鲁宾 创办了android公司， android 是基于linux内核的开放移动操作系统

2005年android被google公司收购。

2007年11月5日 谷歌公司正式公布android操作系统。

 

1973年施乐公司开发了alto--真正意义上的个人电脑。具有显示器，鼠标，键盘，网口，图形界面。

 

 

苹果公司：

1975年 乔布斯 与沃兹涅克 开始开发apple 1

1976年 apple1原型机完成。4月1日成立苹果公司

 

 

1977年apple2发布。

1979年开始开发APPLE lisa 和 apple macintosh

 

 

1980年APPLE 3问市 苹果公司上市。

1984年第二代苹果机问世，第一种普通人买得到的用有交互界面且有鼠标的个人电脑。

1985年 乔布斯被赶出苹果公司

1994年苹果公司告微软公司 windows系统抄袭麦金塔系统，官司最终和解。

1997年乔布斯回到苹果公司接手濒临倒闭的公司，同年与微软的官司以微软注资苹果而和解。

1998年Imac-G3诞生，苹果公司开始盈利。

2001年IPOD诞生 颠覆音乐产业。

 

 2007年诞生 颠覆手机行业。

 

 

2010年苹果成为全球最值钱的IT公司

 

微软公司及windows发展史： 

 1975年微软公司成立

1980年微软为IBM-pc提供dos系统，捆绑销售

1981年微软和苹果开始合作。

1990年微软推出基于图像的windows3.0系统 微软帝国开始形成。

1993年excel问世 挤垮了莲花公司。

1995年我认得95问世 挤垮了wordperfect公司：同年IE问世 挤垮了网景公司；进入互联网的动作较慢，落后于雅虎。

2000年成为市值最高的公司，同年被裁定为垄断行为， 要求被一分为二，后上诉最高法被驳回原判。鲍尔转成为CEO。

2004年进入搜索领域，开始与google竞争。

2007年推出vista 微软史上最失败的操作系统。

2009年试图收购雅虎，结果 失败。

操作系统：

 

 

 

 

 3.进制：

逢二进一，2的指数  在二进制中左侧的数位的数值 表示右侧所有数位之和+1

十进制：  逢十进一

　　表示数字： 0123456789

二进制：逢二进一

　　表示数字： 0 1 

八进制： 逢八进一

　　01234567

　　作用： 在某些编程语言里提供了使用八进制符号来表示数字的能力，而且还是有一些比较古老的Unix应用在使用八进制。

　　和二进制之间的转换：

　　　　2-->8 :  取三合一     8-->2 ： 取一分三

十六进制： 逢十六进一

　　表示数字： 01234567ABCDEF 

 

二进制使用起来很不方便， 16进制或8进制可以解决这个问题。因为，进制越大，数的表达长度也就越短。不过，为什么偏偏是16或8进制，而不其它的?2、8、16，分别是2的1次方、3次方、4次方。这一点使得三种进制之间可以非常直接地互相转换。8进制或16进制缩短了二进制数，但保持了二进制数的表达特点。

计算机容量：

  　　　　1位：=1bit             (bit)

  　　　　1字节=8位    字节（byte）

       1024个字节=1Kbytes =1kB

　　1024个KB=1MB  =1million bytes

　　1024个MB=1GB =1gigabytes 

　　1024个GB=1TB  =

　　1024个TB=1PB =

为什么计算机里都是的数据单位都是1024进制的

1024就是2的10次方，也就是基于二进制的基础上、与英制的1000进制最接近的一个数字，因此常常在计算机领域用作“千”的替代进制概念。

 

4编码：

目的 :把人能看董的语言转换成计算机能看懂的语言，

先将我们输入的符号 转成代表这个符号的序号  然后将序号转换为能被计算机识别的二进制。

  为了方便统一存储字符 ASSIC码表每一个字符都需要8个bit来存储.

二进制的编码

计算机内部是由集成电路这种电子部件构成的，电路只可以表示两种状态——通电、断电

因为这个特性，计算机内部只能处理二进制。那为什么我们能在计算机上看到字母和特殊字符呢？

如果我们用一个二进制数字表示一个字符，比如说用“0100 0001”来表示A。

根据这个对应关系，我们制作一个表格，这个表格里一个二进制数字对应一个字符。

编码表：

 

 

 

 ASCII（美国(国家)信息交换标准(代)码），使用7个或8个二进制位进行编码的方案，最多可以给256个字符。使用了ASCII码，不同的计算机之间就可以实现数据的标准化。
但是ASCII使用的时候有一些限制。他最多之可以表示256个字符。如果有其他的字符就无能为力了。ASCII只能表示26个基本的拉丁字母、阿拉伯数字和英式标点。因此也只能用于显示现代美国英语。
后来计算机世界开始有了其他语言，ASCII码已经无法满足需求。后来不同语言的人各自为自己定制了一套属于自己的编码，同时与ASCII保持兼容。这些编码统称MBCS，到了这里大家都开始好似用双字节。（中国的叫GB*，比如GBK）.
在后来有人开始觉得，这么多编码，有些编码之间还不兼容，太让人头大了，于是有这么一群人就坐在一起想出了一个办法：所有的语言都使用同一种编码，这种编码就是Unicode。 Unicode使用最少2个字节（1个字节=1BYTE=8bit=一个长度为8的二进制数） 来表示字母和符号等,有时候是4个字节。这样就解决了上面遇到的问题。
Unicode又叫万国码，是业界的一种标准。但是有人又觉得如果我要表示一个ASCII里的字符，使用unicode来表示不是太浪费空间了吗，于是就有人想出了另外一种解决方案——UTF-8。
UTF-8是对Unicode编码的压缩和优化，最大的特点是它采用了变长的编码方式，他不再是最少使用2个字节，而是将所有的字符进行分类。ascii码中的内容用1个字节保存、欧洲的字符用2个字节保存，东亚的字符用3个字节保存… 

 

 

 Assic--->GB2312-->GBK1.0--->GB18030

 Assic--->unicode --->utf-8

python2.x中如果用中文  需要首行 声明 UTF-8

 

 

 

5编程语言介绍：

什么是编程语言：定义好一套与计算机交互的语法规则，  学编程==学计算机语法规则，，世界上有多种编程语言    C语言是现存早古老的计算机编程语言。

编程可以做什么：print hello world    eject cd     一堆指令的组合==软件

c语言  是各种操作系统的开发语言。

c++ ==c语言的加强版  1983年推出。贝尔实验室的Bjarme stroustrup在c语言基础上开发。

java ==1995年由 sun公司开发 java jdk   虚拟机支持跨平台运行程序。

PHP == 1994年纯WEB开发语言。

python ==1989年 雏形出现   ，刚开始作为脚本语言出现，1991年正式版本诞生。同年linux诞生 与正版本。

C# == C sharp  是微软公司开发的， 面向对像的开发语言。

ruby == 日本人 松本行弘 开发，

perl ==unix平台上开发出来的语言，文字处理非常强大。

shell ==脚本语言 简单易学 基于unix linux  做一引起简单系统管理任务。

scalar ==一门多范式的编程语言，类似JAVA的编号语言 用于大数据开发。

erlang ==一种通用的面向并发的编程语言  函数式编程。

go语言 == 2009年谷歌开发 针对多处理器系统应用程序的编程进行了优化，go编译的程序可以媲美C或C++代码 的速度，而且更安全支持并行进程。

javascript ==是当下使用最为广泛的语言，主要写前端语言。

lua ==nginx 的脚本语言  web服务器维护语言。