day01--编程与计算机组成原理

一、什么是编程语言


  • 语言:语言是人类之间用于交流的媒介
  • 编程语言:编程语言是人与计算机之间进行通信交流的媒介,通过标准化规则传递信息
  • 编程的目的:为了使计算机按照人的思维逻辑去完成一系列工作

二、计算机组成原理


计算机硬件的核心部分分为五大部分:控制器、计算器、存储器(内存,外存)、输入设备、输出设备。

内存(基于电工作):运行速度快,断电数据丢失

外存(基于磁工作):运行速度慢,断电数据不会丢失

内存又被称为主存,主存储器的数据是从输入单元来的,CPU处理完数据后也必须写回到主存中,最后数据再从主存储器写到输出单元。

CPU存储的数据和指令集都来自内存

三、CPU的分类


  • x86_64:x86是计算机的一种架构(86系列),64位机器(表示CPU一次可以读取64位二进制数据),64位机器可以向下兼容32位的应用程序,32位的机器不可以向上兼容64位的应用程序,
  • CPU的工作状态(内核态与用户态):
  1. 内核态:运行的程序是操作系统,有操作计算机硬件的权限;
  2. 用户态:运行的程序是用户应用程序,没有操作操作系统的权限。

四、存储器的分类


  1. 内存(RAM)
  2. 只读内存(ROM):存放着计算机厂商写死的一段核心程序 ———BIOS
  3. CMOS:存取速度慢,断电数据易丢失,耗电量极低

I/O延迟:平均延迟时间(4ms)+平均寻道时间(5ms),以7200转的机械硬盘为例

五、操作系统与应用程序的启动流程


  1. 操作系统的启动流程
  • 计算机加电
  • BIOS运行,开始自检,检测CPU、内存、硬盘等硬件
  • BIOS读取CMOS存储器中的参数,选择启动设备
  • 从启动设备上读取第一个扇区的内容
  • 根据分区信息读入bootloader启动装载模块,启动操作系统
  • 操作系统询问BIOS,获取配置系统配置信息
  1. 应用程序的启动流程
    1、双击exe快捷方式--》exe文件的绝对路径,就是在告诉操作系统
                        说:我有一个应用程序要执行,应用程序的文件路径是(exe文件的绝对路径)
    
    2、操作系统会根据文件路径找到exe程序在硬盘的位置,控制其代码从硬盘加载到内存
    
    3、然后控制cpu从内存中读取刚刚读入内存的应用程序的代码执行,应用程序完成启动
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