python入门day01——01 计算机硬件组成与工作原理

计算机硬件组成与工作原理

1.python是一门门编程语言,那什么是编程语言?

​ 编程语言其实就是一一门语言,这不过这门语言是用来人与计算机沟通
​ 人为何要跟计算机沟通???
​ 人为了奴役计算机

​ 银行行长--------------------------员工
​        接收用户输入的账号
​        接收用户输入的密码
​        判断输入的账号等于正确的账号并且输入的密码等于正确的密码:
​               告诉用户登录成功
​        否则:
​               告诉用户账号或密码错误

​ 程序员--------------------------计算机
​ 用编程语言翻译上述逻辑

2.什么是编程

​ 编程就是把做事的步骤/业务逻辑给翻译下来
​ 注意:
​        先想好业务逻辑
​        再翻译/编程

3.什么是程序?

​ 代码应该写到文件中,存放有程序代码的文件就是程序,或者叫软件

4.计算机硬件

​ 原则:所有的计算机硬件都是在模仿人的某一-功能或器官
​ 计算机--------------------------------编程语言--------------------------------程序员
​ cpu:负责数学运算与逻辑运算,执行指令
​                              ======================== 人脑的执行指令的功能
​ 内存:负责临时记忆数据
​                              ======================== 人脑的记忆功能
​         优点:存取I0速度都快
​         缺点:断电数据丢失

​ 硬盘:负责永久记忆数======================================笔记本
​         优点:永远保存数据,断电数据不丢失
​         缺点:存取I0速度都慢

​ 程序的运行与三大核心硬件的关系:
​ 程序最先是存放于硬盘中的
​ 程序的运行是先把程序的代码从硬盘读入内存,然后cpu从内存读取指令然后运行

​ 输入设备:键盘、鼠标
​ 输出设备:显示器、打印机

5.I0问题与程序优化的思路

1.读
能从内存读就不要从硬盘读
如果原始的数据就是存放于硬盘中的,并且该数据经常被用到,那么我们需要
把硬盘中的这块数据事先读到内存中=》缓存
2.写
在内存攒一大波,然后一次性写入硬盘

cpu出厂会集成了一些指令集。从内存中获取指令->解码->执行指令
内存中存取的是高低电频,方便表达所以称内存中存放二进制

8bit=1Byte
1024B=1KB
1O24KB= 1MB
1024MB=1GB
1024GB=1TB
1024TB=1PB

6.x86-64

x86指的是cpu的型号,指x86架构的cpu, 存放复杂指令集
64指的是,cpu一次取64位数据,可以向下兼容

7.cpu的两种工作状态

内核态:指放开了控制硬件的指令集,可以控制计算机硬件
用户态:公开运算器的指令集,可以进行运算
       引入这两个工作状态的原因是:为了避免用户程序错误地使用特权指令,保护操作系统不被用户程序破坏。具体规定为,当CPU处于用户态时,不允许执行特权指令;当CPU处于系统(内核)态时,可执行包括特权指令在内的一切机器指令。

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