你應該知道的計算機基礎知識
一、計算機硬件
當今這個社會,筆記本電腦已經非常常見了,學習一下計算機硬件的基本知識能更好的幫助我們學習編程,下面讓我們來了解一下計算機硬件的基本知識。
1.計算機的組成
現在人工智能的時代似乎越來越近了,這也是電腦的終極目標:像人一樣思考。而它的組成,也是按照人為藍本來進行的。下面就來進行一下計算機的三大核心硬件。
1.1 cpu
計算機的cpu是計算機硬件的核心。它可以稱為是計算機的司令部,控制各個部分共同完成程序的運行。cpu一共包含兩個部分:
- 控制器:向計算機其他硬件發送指令,控制各部分運行。
- 運算器:進行數學運算和邏輯運算。
這兩者合起來就相當於人類的大腦,指揮身體來完成相應的動作。
1.2 存儲器
存儲器相當於人的記憶功能。就是用來存取相關數據的。存儲器一共可分為兩個部分:
- 內存(基於電工作):短期記憶,存取速度快,缺點是在內存上的東西在斷電后不會保存(想起來就心痛)。
- 外存(基於磁工作):長期記憶,存取速度慢,但是數據斷電后不會消失。又稱為硬盤。
1.3輸入\輸出設備
輸入\輸出設備就是人們與計算機進行數據溝通交流的部分了。
- 輸入設備:鼠標、鍵盤等。
- 輸出設備:顯示屏、打印機等。
輸入\輸出設別就相當於人與人交流的工具。
這三部分也是計算機的核心硬件了。那么接下來,讓我們說一下計算機的三大核心硬件與程序執行的關系。
2.計算機運行的三大核心硬件與程序執行的關系
那么介紹完核心硬件,那么要講講程序在計算機上是怎么運行的呢?
當我們在計算上下載某一個微信時,其本質是將該應用程序的代碼等相關文件保存在自己的硬盤上,當我們運行微信時,電腦就會把文件從硬盤上讀取到內存上,然后交給cpu運行。
通俗點說就是小本子(硬盤)上記載着我們需要完成的事情,當我們拿起來小本子(硬盤)看的時候,信息就會傳遞給大腦中的記憶(內存),然后交給大腦,讓大腦進行分析接到的信息。
實際上運行一個文件經過的計算機硬件的順序是:硬盤 ==》 內存 ==》 cpu。
主要程序分為三步:
- 程序保存到硬盤上。
- 內存從硬盤上讀取程序。
- cpu拿到內存上的程序之后,讀取識別指令。
二、操作系統
如果只有計算機硬件,就像植物人一樣,什么也做不了。要想起死回生,就不得不說一下計算機的操作系統。
1.操作系統的概念
如果拿到一台計算機,我們需要它去做一些事情,那就不得不向cpu發送指令,讓它得到命令之后,去控制計算機的硬件去完成這個指令。
我們都知道計算機是用最簡單的二進制來實現功能的,假設如果我們想要開發一個美顏相機的應用程序,需要打開計算機的攝像頭,那我們就需要用二進制的語言告訴計算機,你要打開你的相機,然后我們就開始寫啊寫啊,,,,3年過去了,我們終於寫好了讓計算機打開攝像頭的命令了,然后我們需要按下拍照鍵,,,,,好了,還讓不讓人活了,成功崩潰。
這個時候,有人站出來了。這個人說:”你們都去開發軟件去吧,我把計算機的硬件運轉這些復雜的功能都封裝成一個簡單的命令,你們啥時候用就調用就行了。“於是,我們去快樂的玩耍 了。
而這個統籌計算機硬件和應用軟件間的這一層就是操作系統了。
2.功能
操作系統的功能有兩種:
- 控制計算機硬件的運行。
- 將計算機硬件運行的復雜過程簡化成簡單的操作交給軟件。
這樣我們可以知道,計算機可以分為三層結構:
- 軟件應用層(最上層)。
- 操作系統(中間層)。
- 計算機硬件(最底層)。