计算机基础概论

一、为何要学习计算机基础？

           好多人觉得自己有点基础就都想着直接敲代码，觉得基础知识很容易，很简单，就不怎么用心去学。然而，我觉得基础知识很重要。就像盖一栋楼房一样，你先要打好地基，再去盖房。  　　

　　　Python是一门编程语言，即通俗一点说就是语言。

　　　我们都知道世界上有很多种语言，比如：汉语，英语，阿拉伯语等等众多的语言。要想用这些语言去和人沟通，如果你想和英国人说话，你必须得会英语吧。而我们的计算机也有它自己的语言，你要想让计算机帮助我们做事情，你就需要和它沟通吧。那你就得懂得计算机语言吧，也就是编程。当然计算机也有很多语言，比如：C，Java，PHP，Python，C#等。所以我们就先从学习基础知识开始。也有人说学习基础理论知识很枯燥，但是，那还是得学。你要把它当成自己的兴趣，一点一点的去投入它，相信你会是很棒的。

　　  程序用编程语言来写程序，最终开发的结果就是一个软件。就像大家都知道的QQ，腾讯视频，酷狗音乐等一系列软件。这些软件要想运行必须得有系统控制它吧。当然，有人会问：为什么要用操作系统呢？当然，很久以前的那些程序员确实是在没有操作环境下，编程语言是操作硬件来编写的。你可能觉得没问题，但是其实问题很严重。如果一直像以前那样会严重影响效率的。操作系统是出现在硬件之上的，是用来控制硬件的。所以，我们开发时只需要调用操作系统为我们提供的简单的接口就可以了。

  

　　　计算机组成指的是系统结构的逻辑实现，包括机器机内的数据流和控制流的组成及逻辑设计等。主要分为五个部分:控制器，运算器，存储器，输入设备，输出设备。   

  1. 控制器(Control):是整个计算机的中枢神经，其功能是对程序规定的控制信息进行解释，根据其要求进行控制，调度程序、数据、地址，协调计算机各部分工作及内存与外设的访问等。

  2. 运算器(Datapath):运算器的功能是对数据进行各种算术运算和逻辑运算，即对数据进行加工处理。

  3. 存储器(Memory):存储器的功能是存储程序、数据和各种信号、命令等信息，并在需要时提供这些信息。

  4. 输入(Input system):输入设备是计算机的重要组成部分，输入设备与输出设备合称为外部设备，简称外设，输入设备的作用是将程序、原始数据、文字、字符、控制命令或现场采集的数据等信息输入到计算机。常见的输入设备有键盘、鼠标器、光电输入机、磁带机、磁盘机、光盘机等。

  5. 输出(Output system):输出设备与输入设备同样是计算机的重要组成部分，它把计算机的中间结果或最后结果、机内的各种数据符号及文字或各种控制信号等信息输出出来。微机常用的输出设备有显示终端CRT、打印机、激光印字机、绘图仪及磁带、光盘机等。

    6. (cpu=控制器+运算器 //主板=I/O总线，输入输出系统// 存储器=内存+硬盘// I/O设备:键盘,鼠标，扫描仪，显示器等等鼠标，扫描仪数字化仪，读卡机、纸带...。)

二、计算机硬件介绍

    1. 硬件的目的：为了运行软件给它的一些指令。我们可以优先从硬件中提取出这三个主要的东西，分别是： CPU，内存，硬盘

       2. 在现实生活中，人脑是用来计算的，在计算机中，用来计算的是什么呢？当然是CPU了。多数CPU都有两种模式，即内核态与用户态。这里的即内核态与用户态将会在下面的内容中讲到。

       3.如果我们把计算机理解为人的大脑，我们可以总结为几句话：

           　　　　CPU是人的大脑，负责运算

　　  　　　　  内存是人的记忆，负责临时存储

　　  　　　　  硬盘是人的笔记本，负责永久存储

　　　　　　    输入设备是人的耳朵或眼睛，负责接受外部的信息传给CPU

　　　　　　    以上所有的设备都通过总线连接，总线相当于人的神经

                                                                                            总线示意图

三、处理器（寄存器及内核态与用户态切换）

　　 1.计算机的大脑是CPU，它从内存中取指令-▶解码-▶执行，然后在取指令，解码，执行，周而复始，直至整个程序被执行完成。

　　　2. 寄存器是一个存储设备，最快的一种存储设备就是寄存器。

      3.寄存器的分类

　　　　　　①通用寄存器：用来保存变量和临时结果的。

　　　　　　②程序计数器：它保存了将要取出的下一条指令的内存地址。在指令取出后，程序计算器就被更新以便执行后期的指令

　　　　　　③堆栈指针：它指向内存中当前栈的顶端。该栈包含已经进入但是还没有退出的每个过程中的一个框架。在一个过程的堆栈框架中保存了有关的输入参数、局部变量以及那些没有保存在寄存器中的临时变量

　　　　　　④程序状态字寄存器（Program Status Word,简称PSW）：这个寄存器包含了条码位(由比较指令设置)、CPU优先级、模式（用户态或内核态），以及各种其他控制位。用户通常读入整个PSW，但是只对其中少量的字段写入。在系统调用和I/O中，PSW非常重要。

　　  4.内核态与用户态

       多数CPU都有两种模式，即内核态与用户态。  　　　　　　

　　　　①当cpu处于内核状态时，运行的是操作系统，能控制硬件（可以获取所有cpu的指令集）　　　　　

　　　　②当cpu处于用户太状态时，运行的是用户软件，不能控制硬件（可以获取所有cpu的指令集中的一个子集，该子集不包括操作硬件的指令集）

　　　这里有些人可能会含糊什么是内核态，什么是用户态？下面我来解释一下：

　　　　内核态:当cpu在内核态运行时，cpu可以执行指令集中所有的指令，很明显，所有的指令中包含了使用硬件的所有功能，（操作系统在内核态下运行，从而可以访问整个硬件）所以，归根结底通俗一点的话也就是上面①解释的那样

　　　　用户态:用户程序在用户态下运行，仅仅只能执行cpu整个指令集的一个子集，该子集中不包含操作硬件功能的部分，因此，一般情况下，在用户态中有关I/O和内存保护（操作系统占用的内存是受保护的，不能被别的程序占用），当然，在用户态下，将PSW中的模式设置成内核态也是禁止的。

　　5.内核态与用户态切换

      用户态下工作的软件是不能之间操作硬件的，但是像我们的一些软件，比如暴风音影啊一类的软件，我们要想从磁盘中读取一个电影文件，那就得从用户态切换成内核态，为此，用户程序必须使用系统调用（system call），系统调用陷入内核并调用操作系统，TRAP指令把用户态切换成内核态，并启用操作系统从而获得服务。

四、存储器系列，L1缓存，L2缓存，内存（RAM），EEPROM和闪存，CMOS与BIOS电池

       1.  计算机中第二重要的就是存储了，所有人都意淫着存储：速度快（这样cpu的等待存储器的延迟就降低了）+容量大+价钱便宜。然后同时兼备三者是不可能的，所以有了如下的不同的处理方式

由上图可以很清楚的看见寄存器存储是速度非常快的，但是它的容量却很少。下来就是高速缓存了。我就不一一介绍了，我相信大家应该可以看得懂这个图。

　2.寄存器即L1缓存：用与cpu相同材质制造，与cpu一样快，因而cpu访问它无时延，典型容量是：在32位cpu中为32*32，在64位cpu中为64*64，在两种情况下容量均<1KB。

   3.高速缓存即L2缓存：主要由硬件控制高速缓存的存取，内存中有高速缓存行按照0~64字节为行0，64~127为行1。。。最常用的高速缓存行放置在cpu内部或者非常接近cpu的高速缓存中。当某个程序需要读一个存储字时，高速缓存硬件检查所需要的高速缓存行是否在高速缓存中。

   4.内存：主存通常称为随机访问存储RAM，就是我们通常所说的内存，容量一直在不断攀升，所有不能再高速缓存中找到的，都会到主存中找，主存是易失性存储，断电后数据全部消失

   5.EEPROM（Electrically Erasable PROM，电可擦除可编程ROM）和闪存（flash memory）也是非易失性的。还有一类存储器就是CMOS，它是易失性的，许多计算机利用CMOS存储器来保持当前时间和日期。CMOS存储器和递增时间的电路由一小块电池驱动，所以，即使计算机没有加电，时间也仍然可以正确地更新，除此之外CMOS还可以保存配置的参数，比如，哪一个是启动磁盘等，之所以采用CMOS是因为它耗电非常少，一块工厂原装电池往往能使用若干年，但是当电池失效时，相关的配置和时间等都将丢失。

五、磁盘

1.磁盘由磁头，磁道，扇区组成的。

2.磁道：每个磁头可以读取一段换新区域。把一个戈丁手臂位置上所以的磁道合起来，组成一个柱面

3.每个磁道划成若干扇区，扇区典型的值是512字节。

4.数据都存放于一段一段的扇区，即磁道这个圆圈的一小段圆圈，从磁盘读取一段数据需要经历寻道时间和延迟时间，那么什么是寻道时间和延迟时间呢？

    平均寻道时间：机械手臂从一个柱面随机移动到相邻的柱面的时间成为寻到时间，找到了磁道就以为着招到了数据所在的那个圈圈，但是还不知道数据具体这个圆圈的具体位置

    平均延迟时间：机械臂到达正确的磁道之后还必须等待旋转到数据所在的扇区下，这段时间成为延迟时间

 

 

六、磁带

1.有些人会想磁带是用来干什么的呢？当然，它也是内存之一，是用来存储东西的，它的存储量是相当大的，而且价钱也便宜。当遇上火灾等紧急情况时，可以用磁带来存储我们的重要文件。常常用来做备份（常见于大型数据库系统中）。但是，它也有缺点，就是运行速度特别慢，效率低。

2.cpu和存储器并不是操作系统唯一需要管理的资源，I/O设备也是非常重要的一环。I/O设备一般包括两个部分：设备控制器和设备本身。

控制器的功能：通常情况下对设备的控制是非常复杂和具体的，控制器的任务就是为操作系统屏蔽这些复杂而具体的工作，提供给操作系统一个简单而清晰的接口

设备本身：有相对简单的接口且标准的，这样大家都可以为其编写驱动程序了。要想调用设备，必须根据该接口编写复杂而具体的程序，于是有了控制器提供设备驱动接口给操作系统。必须把设备驱动程序安装到操作系统中。

七、总线

　　　　北桥即PCI桥：连接高速设备

　　　  南桥即ISA桥：连接慢速设备

 

八、软件

    计算机软件(ComputerSoftware)是指计算机系统中的程序及其文档。程序是计算任务的处理对象和处理规则的描述;文档是为了便于了解程序所需的阐述性资料。程序必须装入机器内部才能工作，文档一般是给人看的，不一定装入机器。软件是用户与硬件之间的接口界面。用户主要是通过软件与计算机进行交流。软件是计算机系统设计的重要依据。为了方便用户，为了使计算机系统具有较高的总体效用，在设计计算机系统时，必须通盘考虑软件与硬件的结合，以及用户的要求和软件的要求。软件的正确含义应该是:(1)运行时，能够提供所要求功能和性能的指令或计算机程序集合。(2)程序能够满意地处理信息的数据结构。(3)描述程序功能需求以及程序如何操作和使用所要求的文档。软件具有与硬件不同的特点:(1)表现形式不同硬件有形，有色，有味，看得见，摸得着，闻得到。而软件无形，无色，无味，看不见，摸不着，闻不到。软件大多存在人们的脑袋里或纸面上，它的正确与否，是好是坏，一直要到程序在机器上运行才能知道。这就给设计、生产和管理带来许多困难。(2)生产方式不同软件是开发，是人的智力的高度发挥，不是传统意义上的硬件制造。尽管软件开发与硬件制造之间有许多共同点，但这两种活动是根本不同的。(3)要求不同硬件产品允许有误差，而软件产品却不允许有误差。(4)维护不同硬件是要用旧用坏的，在理论上，软件是不会用旧用坏的，但在实际上，软件也会变旧变坏。因为在软件的整个生存期中，一直处于改变维护状态。

计算机软件分为系统软件和应用软件，如果把计算机比喻为一个人的话，那么硬件就表示人的身躯。而软件则表示人的思想、灵魂。一台没有安装任何软件的计算机我们把它称之为"裸机"。

系统软件

系统软件是指控制和协调计算机及外部设备,支持应用软件开发和运行的系统，是无需用户干预的各种程序的集合，主要功能是调度，监控和维护计算机系统;负责管理计算机系统中各种独立的硬件，使得它们可以协调工作。系统软件使得计算机使用者和其他软件将计算机当作一个整体而不需要顾及到底层每个硬件是如何工作的。(如Windows、Linux、Dos、Unix等操作系统都属于系统软件。)

应用软件

应用软件(application software)是用户可以使用的各种程序设计语言，以及用各种程序设计语言编制的应用程序的集合，分为应用软件包和用户程序。应用软件包是利用计算机解决某类问题而设计的程序的集合，供多用户使用。计算机软件分为系统软件和应用软件两大类。应用软件是为满足用户不同领域、不同问题的应用需求而提供的那部分软件。 它可以拓宽计算机系统的应用领域，放大硬件的功能。(如Word、Excel、QQ等都属于应用软件)

九、操作系统

操作系统，可以控制和协调电脑的各个组件进行协同工作 。 所以，在买电脑的市场或商城 都会帮你把电脑组装起来后，再给你的电脑安装上一个系统，也就是我们常听说的windows xp、windows7、windows10等。 常见操作系统：

  • windows【收费】，丰富的图形化界面、收费、大量工具、适用于个人办公。

    • windows xp

    • windows 7

    • windows 10

    • windows server

  • linux【免费】，性能好、占用资源少、适用于做服务器。

    • centos

    • ubuntu

    • redhat

  • mac os【免费】，人性化交互好、好看好用、适用于个人使用。

电脑安装上述的任意一种操作系统后，用户就可以在电脑上利用操作操作系统做一些：鼠标、键盘、触摸屏等操作，操作系统根据用户行为让操作系统去控制电脑的各个零件工作，从而帮助我们完成任务。

作用：

操作系统位于底层硬件与用户之间，是二者沟通的桥梁。用户可以通过操作系统的用户界面，输入命令。操作系统则对命令进行解释，驱动硬件设备，实现用户要求。

十、解释器和编译器

编译器

编译器是一种计算机程序，负责把一种编程语言编写的源码转换成另外一种计算机代码，后者往往是以二进制的形式被称为目标代码(object code)。这个转换的过程通常的目的是生成可执行的程序。

编译器的产出是「另外一种代码」，然后这些代码等着被别人拿来执行，如果还不能直接被执行，那么还需要再编译或解释一遍，再交由计算机硬件执行。 编译器，往往是在「执行」之前完成，产出是一种可执行或需要再编译或者解释的「代码」。

解释器

在计算机科学中，解释器是一种计算机程序，它直接执行由编程语言或脚本语言编写的代码，并不会把源代码预编译成机器码。一个解释器，通常会用以下的姿势来执行程序代码：

分析源代码，并且直接执行。 把源代码翻译成相对更加高效率的中间码，然后立即执行它。 执行由解释器内部的编译器预编译后保存的代码 可以把解释器看成一个黑盒子，我们输入源码，它就会实时返回结果。 不同类型的解释器，黑盒子里面的构造不一样，有些还会集成编译器，缓存编译结果，用来提高执行效率（例如 ChromeV8 也是这么做的）。 解释器通常是工作在「运行时」，并且对于我们输入的源码，是一行一行的解释然后执行，然后返回结果。 分两个维度比较一下 表现 Behavior

编译器把源代码转换成其他的更低级的代码(例如二进制码、机器码)，但是不会执行它。 解释器会读取源代码，并且直接生成指令让计算机硬件执行，不会输出另外一种代码。

性能 Performance

编译器会事先用比较多的时间把整个程序的源代码编译成另外一种代码，后者往往较前者更加接近机器码，所以执行的效率会更加高。时间是消耗在预编译的过程中。 解释器会一行一行的读取源代码，解释，然后立即执行。这中间往往使用相对简单的词法分析、语法分析，压缩解释的时间，最后生成机器码，交由硬件执行。解释器适合比较低级的语言。但是相对于预编译好的代码，效率往往会更低。如何减少解释的次数和复杂性，是提高解释器效率的难题。

一句话描述编译与解释

编译 Compile：把整个程序源代码翻译成另外一种代码，然后等待被执行，发生在运行之前，产物是「另一份代码」。 解释 Interpret：把程序源代码一行一行的读懂然后执行，发生在运行时，产物是「运行结果」。

解释和编译型语言

编译型语言与解释型语言的必需知识点

 

Python和Java解释型语言的主流执行方式

 

 

解释性语言和编译型语言的优缺点

编译型语言：

1.编译型语言最大的优势之一就是其执行速度。用C/C++编写的程序运行速度要比用Java编写的相同程序快30%-70%。 2.编译型程序比解释型程序消耗的内存更少。 3.不利的一面——编译器比解释器要难写得多。 4.编译器在调试程序时提供不了多少帮助——有多少次在你的C语言代码中遇到一个“空指针异常”时，需要花费好几个小时来明确错误到底在代码中的什么位置。 5.可执行的编译型代码要比相同的解释型代码大许多。例如，C/C++的.exe文件要比同样功能的Java的.class文件大很多。 6.编译型程序是面向特定平台的因而是平台依赖的。 7.编译型程序不支持代码中实现安全性——例如，一个编译型的程序可以访问内存的任何区域，并且可以对你的PC做它想做的任何事情（大部分病毒是使用编译型语言编写的） 8.由于松散的安全性和平台依赖性，编译型语言不太适合开发因特网或者基于Web的应用。 解释型语言：

1.解释型语言提供了极佳的调试支持。一名Java程序员只需要几分钟就可以定位并修复一个“空指针异常”，因为Java运行环境不仅指明了异常的性质，而且给出了异常发生位置具体的行号和函数调用顺序（著名的堆栈跟踪信息）。这样的便利是编译型语言所无法提供的。 2.另一个优势是解释器比编译器容易实现 3.解释型语言最大的优势之一是其平台独立性 4.解释型语言也可以保证高度的安全性——这是互联网应用迫切需要的 5.中间语言代码的大小比编译型可执行代码小很多 6.平台独立性，以及严密的安全性是使解释型语言成为适合互联网和Web应用的理想语言的2个最重要的因素。 7.解释型语言存在一些严重的缺点。解释型应用占用更多的内存和CPU资源。这是由于，为了运行解释型语言编写的程序，相关的解释器必须首先运行。解释器是复杂的，智能的，大量消耗资源的程序并且它们会占用很多CPU周期和内存。 8.由于解释型应用的decode-fetch-execute（解码-抓取-执行）的周期，它们比编译型程序慢很多。 9.解释器也会做很多代码优化，运行时安全性检查；这些额外的步骤占用了更多的资源并进一步降低了应用的运行速度。

十一、进制

进制也就是进位计数制，是人为定义的带进位的计数方法(有不带进位的计数方法，比如原始的结绳计数法，唱票时常用的"正"字计数法，以及类似的tally mark计数)。 对于任何一种进制---X进制，就表示每一位置上的数运算时都是逢X进一位。 十进制是逢十进一，十六进制是逢十六进一，二进制就是逢二进一，以此类推，x进制就是逢x进位。

十进制

十进制的基数为10，数码由0-9组成，计数规律逢十进一。

二进制

二进制有两个特点:它由两个数码0，1组成，二进制数运算规律是逢二进一。

为区别于其它进制，二进制数的书写通常在数的右下方注上基数2，或在后面加B表示，其中B是英文二进制Binary的首字母。

例如:二进制数10110011可以写成(10110011)2，或写成10110011B。对于十进制数可以不加标注，或加后缀D，其中D是英文十进制Decimal的首字母D。计算机领域我们之所以采用二进制进行计数，是因为二进制具有以下优点:

  1. 二进制数中只有两个数码0和1，可用具有两个不同稳定状态的元器件来表示一位数码。例如，电路中某一通路的电流的有无，某一节点电压的高低，晶体管的导通和截止等。

  2. 二进制数运算简单，大大简化了计算中运算部件的结构。

二进制数的加法和乘法基本运算法则各有四条，如下:

0+0=0，0+1=1，1+0=1，1+1=10

0×0=0，0×1=0，1×0=0，1×1=1

3)二进制天然兼容逻辑运算。

但是，二进制计数在日常使用上有个不便之处，就是位数往往很长，读写不便，如:把十进制的100000D写成二进制就是11000011010100000B，所以计算机领域我们实际采用的是十六进制。二进制数转换为十六进制数时，长度缩减为原先的约四分之一，把十进制的100000写成八进制就是303240。十六进制的一个数位可代表二进制的四个数位。这样，十进制的100000写成十六进制就是186A0。

八进制

由于二进制数据的基数R较小，所以二进制数据的书写和阅读不方便，为此，在小型机中引入了八进制。八进制的基数R=8=2^3，有数码0、1、2、3、4、5、6、7，并且每个数码正好对应三位二进制数，所以八进制能很好地反映二进制。八进制用下标8或数据后面加O表示 例如:二进制数据 ( 11 101 010 . 010 110 100 )2 对应八进制数据 (352.264)8或352.264O。

十六进制

由于二进制数在使用中位数太长，不容易记忆，所以又提出了十六进制数。

十六进制数有两个基本特点:它由十六个数码:数字0~9加上字母A-F组成(它们分别表示十进制数10~15)，十六进制数运算规律是逢十六进一，即基数R=16=2^4，通常在表示时用尾部标志H或下标16以示区别，在c语言中用添加前缀0x以表示十六进制数。

例如:十六进制数4AC8可写成(4AC8)16，或写成4AC8H。

位权概念

对于形式化的进制表示，我们可以从0开始，对数字的各个数位进行编号，即个位起往左依次为编号0，1，2，……;对称的，从小数点后的数位则是-1，-2，……

进行进制转换时，我们不妨设源进制(转换前所用进制)的基为R1，目标进制(转换后所用进制)的基为R2，原数值的表示按数位为AnA(n-1)……A2A1A0.A-1A-2……，R1在R2中的表示为R，则有(AnA(n-1)……A2A1A0.A-1A-2……)R1=(AnR^n+A(n-1)R^(n-1)+……+A2R^2+A1R^1+A0R^0+A-1R^(-1)+A-2*R^(-2))R2

(由于此处不可选择字体，说明如下:An，A2，A-1等符号中，n，2，-1等均应改为下标，而上标的幂次均用^作为前缀)

举例:

一个十进制数110，其中百位上的1表示1个10^2，既100，十位的1表示1个10^1，即10，个位的0表示0个10^0，即0。

一个二进制数110，其中高位的1表示1个2^2，即4，低位的1表示1个2^1，即2，最低位的0表示0个2^0，即0。

一个十六进制数110，其中高位的1表示1个16^2，即256，低位的1表示1个16^1，即16，最低位的0表示0个16^0，即0。

可见，在数制中，各位数字所表示值的大小不仅与该数字本身的大小有关，还与该数字所在的位置有关，我们称这关系为数的位权

十进制数的位权是以10为底的幂，二进制数的位权是以2为底的幂，十六进制数的位权是以16为底的幂。数位由高向低，以降幂的方式排列。

 进制转换

1.二进制数、十六进制数转换为十进制数(按权求和)

二进制数、十六进制数转换为十进制数的规律是相同的。把二进制数(或十六进制数)按位权形式展开多项式和的形式，求其最后的和，就是其对应的十进制数--简称"按权求和".

把(1001.01)2 二进制计算。
​
解:(1001.01)2
​
=8*1+4*0+2*0+1*1+0*(1/2)+1*(1/4)
​
=8+0+0+1+0+0.25
​
=9.25
​
把(38A.11)16转换为十进制数
​
解:(38A.11)16
​
=3×16的2次方+8×16的1次方+10×16的0次方+1×16的-1次方+1×16的-2次方
​
=768+128+10+0.0625+0.0039
​
=906.0664

2.十进制数转换为二进制数，十六进制数(除2/16取余法)

整数转换.一个十进制整数转换为二进制整数通常采用除二取余法，即用2连续除十进制数，直到商为0，逆序排列余数即可得到――简称除二取余法.

例:将25转换为二进制数
​
解:25÷2=12 余数1
​
12÷2=6 余数0
​
6÷2=3 余数0
​
3÷2=1 余数1
​
1÷2=0 余数1
​
所以25=(11001)2
​
同理，把十进制数转换为十六进制数时，将基数2转换成16就可以了.
​
例:将25转换为十六进制数
​
解:25÷16=1 余数9
​
1÷16=0 余数1
​
所以25=(19)16

3.二进制数与十六进制数之间的转换

由于4位二进制数恰好有16个组合状态，即1位十六进制数与4位二进制数是一一对应的.所以，十六进制数与二进制数的转换是十分简单的.

(1)十六进制数转换成二进制数，只要将每一位十六进制数用对应的4位二进制数替代即可――简称位分四位.

例:将(4AF8B)16转换为二进制数.

解: 4 A F 8 B

0100 1010 1111 1000 1011

所以(4AF8B)16=(1001010111110001011)2

(2)二进制数转换为十六进制数，分别向左，向右每四位一组，依次写出每组4位二进制数所对应的十六进制数――简称四位合一位.

例:将二进制数(000111010110)2转换为十六进制数.

解: 0001 1101 0110

1 D 6

所以(111010110)2=(1D6)16

转换时注意最后一组不足4位时必须加0补齐4位

计算机的单位

由于计算机中本质上所有的东西以为二进制存储和操作的，为了方便对于二进制值大小的表示，所以就搞了一些单位，例如：流量还有多少M、硬盘容量有1T、计算机8G内存等、宽带是200M、千兆网络等。

计算机中表示对于二进制大小的常见单位有：

  • b（bit），位

      表示二进制有多少位，例如：      01101     就是 5位 = 5b      011011010 就是 9位 = 9b

  • B（byte），字节

      8位就是1个字节，例如：  10100101                就是 8位 = 8b = 1B= 1个字节  1010010110100101        就是 16位 = 16b = 2B= 2个字节

  • KB（Kilobyte），千字节

      1024个字节就是1千字节（1KB），即：  1 KB = 1024 B = 1024*8 b

  • M（Megabyte），兆

      1024个千字节就是1兆（1M)，即：  1M = 1024 KB = 1024 * 1024 B = 1024 * 1024 * 8 b

  • G（Gigabyte），千兆

      1024个兆就是1千兆（1G),即：  1G = 1024 M = 1024 * 1024 KB = 1024 * 1024 * 1024 B = 1024 * 1024 * 1024 * 8 b

  • T（Terabyte），万亿字节

      1024个G就是1T

  • …其他更大单位 PB/EB/ZB/YB/BB/NB/DB 不再赘述。

十二、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、硬盘等

　　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，操作系统就将它们调入内核。然后初始有关的表格（如进程表），穿件需要的进程，并在每个终端上启动登录程序或GUI

十三、应用程序的启动流程

　　1.双击快捷方式

　　2.告诉操作系统一个文件路径

　　3.操作系统从硬盘读取文件到内存中

　　4.cpu从内存中读取数据执行

 
posted @ 2022-05-30 09:59  william0709  阅读(899)  评论(0)    收藏  举报