計算機基礎
計算機的本質
計算機俗稱電腦,顧名思義就是通電的大腦,其發明的目的就是為了代替人腦處理邏輯和運算。計算機是現代一種用於高速計算的電子計算機器,可以進行數值計算,又可以進行邏輯計算,還具有存儲記憶功能。是能夠按照程序運行,自動、高速處理海量數據的現代化智能電子設備。
# 計算機內部存儲數據的本質
計算機基於電能工作,所以不能像人腦那樣儲存各式各樣的內容。計算機沒有眼睛,也沒有觸感,所以不能像人那樣接收信息,計算機能接收到的只有高低電頻的變化。所以,計算機的存儲實際存儲的就是電流高低電頻變化過程,也就是我們通常理解的二進制,0和1;為了表示不同的信息,會有不同長度的類似0101這樣的串來進行區別。計算機最小的存儲單位就是比特位,一個高電頻或者一個低電頻就是一個比特位,單位是bit。他有如下的換算方式:
8bit = 1bytes # 1bytes = 1字節
1024bytes = 1KB
1024KB = 1MB
1024MB = 1GB
1024GB = 1TB
1024TB = 1PB
...
我們下載東西,可以看到的網速,例如1MB/s就是一秒可以下載1024*1024=1048576個比特位的東西。
'''存儲單位其實就是用於表示該設備能夠存儲的比特位位數'''
計算機的五大組成部分
1. 控制器
用於控制計算機各個硬件的工作
#控制器控制着整台計算機,計算機的所有動作都要由控制器發出指令,控制其他部分完成動作,我們對計算機下達的所有指令實際是向計算機的控制器下達指令
2. 運算器
用於進行數學運算和邏輯運算
#當控制器下達指令后,運算器接受指令,完成該動作的各項運算。
3. 存儲器
用於存儲數據
#內存:短期儲存,計算機停止工作數據丟失
#外存:長期儲存,計算機計算機停止工作后數據仍然還在,待重新工作后依然可以使用,但讀寫速度沒有內存快。
4. 輸入設備
用於接收外界信息
eg:鼠標,鍵盤,麥克風...
5. 輸出設備
用於輸出信息
eg:顯示器,音響,打印機...
計算機運轉各個部分的職責,例:
#小明需要判斷a+b>0?
#首先小明要在計算機上輸入兩個數字a和b。--->輸入設備
#電腦接收小明的需求。--->控制器接收指令
#計算機得到指令,先算出a+b的值。--->數學運算
#再判斷是否大於零。--->邏輯運算
#輸出結果。--->輸出設備
計算機三大核心硬件
CPU:中央處理器
#CPU被譽為計算機的心臟,他的重要性可見一斑。CPU主要負責控制器和運算器的工作。計算機處理任何事情都離不開CPU。CPU也是衡量一台計算機性能的重要指標。
內存
#內存需要和CPU配合工作。我們使用的程序,全部是加載在內存上,然后才能和CPU進行交互。當你運行的程序越大時,所需要的內存越大。
'''可用內存必須大於程序所需內存,程序才可以正常運行'''
硬盤
#硬盤是永久保存數據的,我們下載的東西都是要保存在硬盤里的。
我們可以看到,CPU對應控制器和運算器,內存和硬盤對應存儲器。這也是構成計算機最基礎的東西,這三件東西無論缺少哪一樣,計算機都不能正常運轉。像輸入輸出設備,即使你的電腦沒有鼠標,鍵盤,顯示器,它依舊可以開機,只不過沒法接收和顯示信息而已。
語言,編程語言,編程
#什么是語言?
人與人之間交流的媒介
#什么是編程語言?
人與計算機之間交流的媒介
#什么是編程?
用計算機能聽懂的語言完成人和計算機交流的過程