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学习计算机需要知道的重点知识

编程经验 小小丁更努力 69次浏览 1个评论

概述

计算机包括硬件(hardware)和软件(software)两部分。硬件包括计算机中可以看得见的物理部分。而软件提供看不见的指令。这些指令控制硬件并且使得硬件完成特定的任务。

程序设计

定义:创建(或开发)软件。软件包含了指令,告诉计算机做什么。

程序设计语言

软件开发人员在称为程序设计语言的强大工具的帮助下创建软件。

计算机硬件介绍

学习计算机需要知道的重点知识
在个人计算机上,总线搭建在主板上,主板是连接计算机各个部分的电路板。
总线分为数据总线,地址总线,控制总线。

冯·诺依曼体系结构是现代计算机的基础,现在大多计算机仍是冯·诺依曼计算机的组织结构,只是作了一些改进而已,并没有从根本上突破冯体系结构的束缚。冯·诺依曼也因此被人们称为“计算机之父”。

中央处理器

中央处理器(Central Processing Unit,CPU)是计算机的大脑。它从内存中获取指令,然后执行这些指令。包括:控制单元(control unit)和算术/逻辑单元(arithmetic/login unit)。控制单元:用于控制和协调其他组件的动作。算术/逻辑单元:用于完成数值运算(+、-、*、/)和逻辑运算(比较)。
每台计算机都有一个内部时钟,该时钟以固定速度发射电子脉冲。时钟速度越快,在给定的时间段内执行的指令就越多。速度的计量单位是赫兹(Hz),1Hz相当于每秒1个脉冲。随着CPU速度不断提高,目前以千兆赫(GHz)来表述。

1kHz = 1024Hz
1MHz = 1024kHz
1GHz=1024MHz

最初一个CPU只有一个核(core)。核是处理器中实现指令读取和执行的部分。一个多核CPU是一个具有两个或者更多独立核的组件。可提高CPU的处理能力。

存储设备

内存中的信息在断电时会丢失。那我们可以考虑将程序和数据永久的保存在存储设备上。当计算机确实需要这些数据时,再移入内存,因为从内存中读取比从存储设备读取要快得多。

内存

一个 0 或者一个 1 存储为一个比特(bit),是计算机中最小的存储单位。计算机中是最基本的存储单元是字节(byte) 。每个字节由8个比特构成,1byte = 8bit,通常显示的是字节。

计算机的存储能力是以字节和多字节来衡量的。如下:

千字节(kilobyte,KB) = 1024B
兆字节(megabyte,MB) = 1024KB
千兆字节(gigabyte,GB) = 1024MB
万亿字节(terabyte,TB) = 1024GB

内存(也叫 Random-Access Memory,RAM):由一个有序的字节序列组成,用于存储程序及程序需要的数据。一个程序和它的数据在被CPU执行前必须移到计算机的内存中。
每个字节都有一个唯一的地址。见下图。使用这个地址确定字节的位置,以便于存储和获取数据。
学习计算机需要知道的重点知识

实测发现:内存存取数据的速度比硬盘的存取速度快10倍,在某些环境里,硬盘和内存之间的速度差距可能会更大。而CPU的速度比内存不知还要快多少倍。当我们把程序从硬盘放到内存以后,CPU就直接在内存运行程序,这样比CPU直接在硬盘运行程序就要快很多。
内存解决了一部分CPU运行过快,而硬盘数据存取太慢的问题。 提高了我们的电脑的运行速度。内存就如同一条“高速车道”一般,数据由传输速度较慢的硬盘通过这条高速车道传送至CPU进行处理!
但内存是带电存储的(一旦断电数据就会消失),而且容量有限,所以要长时间储存程序或数据就需要使用硬盘。

内存在这里起了两个作用:

保存从硬盘读取的数据,提供给CPU使用
保存CPU的一些临时执行结果,以便CPU下次使用或保存到硬盘

输入输出设备

常见的输入设备:键盘(keyboard)和鼠标(mouse),常见的输出设备:显示器(monitor)和打印机(printer)。
显示器屏幕分辨率:是指显示设备水平和垂直方向上显示的像素(px)数。分辨率可以手工设置。分辨率越高,图像越锐化、越清晰。

计算机发展史上的鼻祖

阿兰·图灵(Alan Turing)
冯·诺依曼(John von Neumann)

操作系统

操作系统(Operating System)是运行在计算机上的最重要的程序,它可以管理和控制计算机的活动。硬件、操作系统、应用程序和用户之间的关系。

操作系统的主要任务

控制和监视系统的活动;
分配和调配系统资源;
调度操作;

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(1)个小伙伴在吐槽
  1. 写的太棒啦!
    星辰大海2022-06-18 23:53 回复