考試10分鍾：
1.什么是編程語言？什么是編程？什么是語言？為什么要有編程語言？
2.計算機世界里有幾種角色
3.簡述計算機五大組成部分的功能，以及與人類的關系？
4.軟件的運行與三大核心硬件的關系？
5.一個完整的計算機系統的三層結構是什么？簡述三者的關系。
6.什么是平台？什么是跨平台？
要求：用筆寫在紙上
上節課復習：
人-----------------------編程語言--------------------------計算機
1.計算機硬件
（運算器+控制器）=》cpu
負責運行人類程序的硬件是cpu
存儲器
內存：基於電工作，存取速度都快，斷電數據丟失，只能臨時存取數據，不能永久保存數據=》人類的記憶功能
外存：基於磁工作，存取速度都慢，斷電數據不會丟失，可以永久保存數據=》人類的筆記本
輸入設備input：鍵盤鼠標
輸出設備output：打印機顯示器
2.cup詳解
cpu存取的數據和指令都來自於內存
內存稱之為主存，負責接收輸入設備傳來的數據
cpu讀取的數據都是從主存儲器來的，主存儲器內的數據都是從輸入單元傳來的
而cpu處理完畢的數據也必須先寫回主存儲器中，最后數據才從主存儲器輸出到輸出單元
3.三個核心硬件及一個程序運行的三個步驟
程序最先存放於硬盤中
程序的運行一定是先把程序的代碼由硬盤加載到內存
cpu從內存中取指執行
4.什么是操作系統？為啥要有操作系統？
操作系統是一個控制，協調管理計算機硬件與軟件資源的控制程序，它位於計算機硬件與應用軟件之間，起到承上啟下的作用
操作系統的意義：
控制計算機硬件的基本運行
將硬件操作的復雜細節封裝成簡單的接口提供給用戶或者應用程序使用
5.計算機體系的三層結構
應用程序、用戶
操作系統
計算機硬件
6.平台與跨平台
計算機硬件+操作系統=平台
應用程序的跨平台性指的是：應用程序可以在任意平台上運行，是衡量一個應用程序的重要指標
本周內容：
day 01 計算機基礎知識詳解
1.cpu詳解
cpu的分類和指令集
x86-64（*******） x86是指cpu的型號，64指的是cpu一次能從內存中取出的指令集的位數
cpu向下兼容性
64位的cpu既能運行32位的程序，也能運行64位的程序
內核態與用戶態
計算機的核心硬件cpu，cpu最核心的是cpu內部的指令集
運算相關的指令集
控制其他硬件運行的指令集
cpu把人類的程序轉換成內部的指令集
人類的程序有：
操作系統：可以直接操作計算機硬件
應用程序：操作不了計算機硬件
操作系統可以轉換運算相關的指令集，也可以轉換控制其他硬件運行的指令集
內核態與用戶態指的是cpu的兩種工作狀態：
內核態代表cpu運行的是操作系統的代碼，可以操作計算機的硬件
用戶態代表cpu運行的是應用程序的代碼，不能操作計算機硬件
應用程序的運行必然涉及到計算機硬件的操作，所以計算機必須由用戶態切換到內核態才能實現，所以計算機工作時在頻繁的發生內核態與用戶態的切換
多線程與多核芯片
2核4線程
2核代表有2個cpu，4線程指的是每個cpu有兩個線程=》假4核
4核8線程
4核代表有4個cpu，8線程指的是每個cpu有2個線程=》假8核
2.存儲器
RAM：內存
ROM：只讀內存
存放計算機廠商在計算機出廠時，寫死在計算機上的一段核心程序=》BIOS（Basic input/output System）
CMOS：存取速度慢，斷電數據丟失。耗電量極低，存放在計算機斷電之后，由時鍾芯片計算出來的時間，因此計算機斷電之后，再次打開，時間仍然是准確的
硬盤：機械硬盤、固態硬盤
機械硬盤：磁盤
磁道：一圈數據，對應着一串二進制數（1 bit代表一個二進制位）
1Bytes = 8bit
1KBytes = 1024 Bytes
1MB = 1024KB
1GB = 1024 MB
1TB = 1024 GB
1PB = 1024 TB
扇區：一個扇區通過為512Bytes
站在硬盤的角度，一次性讀寫數據的最小單位為扇區
操作系統一次性讀寫的單位是一個block塊 = 8個扇區的大小 = 4096 Bytes
你可以訂制這個block塊的大小
柱面：計算機的分區是按照柱面區分的
IO延遲
一個7200轉/min的硬盤，IO速度
120轉/s
轉一圈需要花費時間：1/120 = 0.008s = 8ms
平均尋道時間：機械手臂轉到數據所在的磁道需要花費的時間，受限於物理工藝水平，目前機械硬盤大概可以達到5ms
平均延遲時間：轉半圈需要花費4ms，受限於磁盤的轉速
IO延遲時間 = 平均尋道時間 + 平均延遲時間
優化程序效率的一個核心法則：能從內存讀取數據，就不要從硬盤讀取
IO設備 = 控制設備+設備本身
3.總線（了解）
4.操作系統的啟動流程（*******）
BIOS：Basic Input Output System
BIOS會被計算機廠商寫入ROM設備
一台裸機，在開機的時候，計算機會找到ROM中的BIOS系統，交給cpu去運行，此時你的裸機就有了IO的功能
這時候，你輸入的一些設置都會保存在CMOS中。在這個過程中，ROM扮演的是計算機三大核心硬件中的內存的功能，CMOS扮演的是硬盤的功能
裸機：
CPU
ROM：充當內存，存放BIOS系統
CMOS：充當硬盤
操作系統的啟動流程：
1.計算機加電
2.BIOS開始運行，檢測硬件：cpu，內存，硬盤
3.BIOS讀取CMOS存儲器中的參數，選擇啟動設備
4.從啟動設備上讀取第一個扇區的內容（MBR主引導記錄512字節，前446為引導信息，后64為分區信息，最后兩個為標志位）
5.根據分區信息讀入BootLoader啟動裝載模塊，啟動操作系統
6.然后操作系統詢問BIOS，以獲得配置信息，對於每種設備，系統會檢查其設備驅動程序是否存在，如果沒有，系統則會要求用戶按照設備驅動程序，一旦有了全部的設備驅動程序，操作系統會將他們調入內核，然后初始化有關表格
BIOS
1.存有win10系統的光盤、u盤、移動硬盤：無密碼
2.本地硬盤的win7系統：密碼
應用程序的啟動流程：
1.雙擊exe快捷方式=》exe文件的絕對路徑，就是在告訴操作系統：說，我有一個應用程序要執行，應用程序的文件路徑是：exe文件的絕對路徑
2.操作系統會根據文件路徑找到exe程序在硬盤中的位置，控制其代碼從硬盤加載到內存
3.然后控制cpu從內存中讀取剛剛讀入內存的應用程序的代碼執行，應用程序完成啟動