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一、计算机的本质
计算机又名电脑(通过电工作的大脑)
通过高\低电频(1\0)两种信号工作,平时只是通过不同的排列组合来展示不同的东西,所以各种不同后缀名的文件只是用来让人识别的。
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进制数
- 二进制——满二进一 0 1
- 八进制——满八进一 0 1 2 3 4 5 6 7
- 十进制——满十进一 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
- 十六进制——满十六进一 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f
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存储
- 一位二进制 = 1 bit
- 8 bit = 1 bytes (字节)
- 1024 bytes = 1 KB
- 1024 KB = 1 MB
- 1024 MB = 1 GB
- 1024 GB = 1 TB
二、计算机五大组成部分详细介绍
1.控制器
控制计算机硬件进行工作
类比:上课时大脑控制身体不睡觉
2.运算器
处理各种问题,进行运算等功能
类比:做数学题目时进行思考的动作
PS:CPU(中央处理器)= 控制器+运算器
3.存储设备
存储设备由内存和硬盘组成
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内存:相当于短期记忆
- 直接与cpu交互,具有工作速度快的特点,但是断电后数据会清空。
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外存(磁盘):相当于永久记忆
- 工作速度较内存慢,但是断电后数据不会消失。
- 磁盘种类很多,U盘、磁盘、磁带、固态都是磁盘。
4.输入设备
键盘、鼠标、摄像头、麦克风等
类比:眼睛看书读取内容、皮肤感受触觉
5.输出设备
音响、屏幕等
类比:用嘴说话
三、计算机三大核心硬件
1. cpu
- 计算机中起运算作用的硬件,所有程序都是靠他运行的。
2.内存
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存取数据速度极快,主要是配合cpu工作的。容量通常较小,常见的有4GB、8GB、16GB、32GB、64GB等。
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打开应用时,内存先去磁盘中读取文件,再通过cpu运行程序打开应用。
举例:写文档时,突然关机了。
电脑运行时,程序的产生的数据都是暂时存储在内存中,如果关机或者断电关机后,其中的数据会消失。
- 当程序有自动保存功能时
程序会定期或在检测到新内容时就把数据写入磁盘一次,定期保存比较节省内存资源。
- 当程序没自动保存功能时
程序内的所有未保存的数据都在内存中,关机后内存中数据会消失
3.磁盘
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用于长久的保存数据,容量通常较大,常见的容量有256GB、512GB、1TB、2TB等。
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下载文件时,文件就是保存在磁盘中。
cpu为什么不和磁盘配合工作?
磁盘读取速度很慢,cpu效率却很快,这会使cpu效率受限于磁盘,也变得很慢。
四、路径
1、绝对路径
相当于一个定位坐标,不需要依靠参考系/参考物,就能够定位到文件的位置
- 例如:
- D:\hello\a.txt
- 如同寄快递的地址,明确到省、市、门派号等
2、相对路径
是一个需要在有参考系/参考物的条件下,才能使用的坐标。
- 例如:
- 在D盘的hello文件夹中创建文件1.txt,我们想找到并打开文件
- 在刚打开的cmd窗口中不能直接打开D盘hello文件夹中的1.txt文件,输入start 1.txt会提示找不到文件但是可以在进入D盘的hello文件夹后用同样的命令打开1.txt文件
- 亲戚来找你的时候,你爸妈说你在房间,这个时候说的在房间,就是一个相对坐标,需要知道你家在哪,人家才能找到你
五、操作系统
1.操作系统的由来
是为了方便人控制、管理计算机而产生的。硬件毕竟是”死的“,硬件的运行都是由软件支配。
- 早期没有操作系统时,计算机要求开发者需要先编写一套完整的操作系统来控制电脑各个硬件工作,才能继续编写后续的业务程序代码,于是有公司专门把这些控制硬件的代码整合成了操作系统,方便人们使用。
PC端常见操作系统
windows、macOS、linux
移动端常见操作系统
安卓、IOS、鸿蒙
2.系统软件与应用软件
硬件以上运行的都是软件,而软件分为两类:
- 应用软件(例如qq、word、暴风影音,我们学习python就是为了开发应用软件的)
- 操作系统,操作系统应用软件与硬件之间的一个桥梁,是协调、管理、控制计算机硬件与应用软件资源的控制程序。
3.计算机系统三层结构
综上,我们开发应用程序本质是在控制硬件,但是我们直接打交道的是操作系统,应用程序都是通过操作系统来间接地操作硬件的,所以一套完整的计算机系统分为三层,如下:
一个非常重要的基础概念:平台
应用程序都是运行于操作系统之上,而操作系统则是运行于硬件之上的,所以承载应用程序的是一台运行有操作系统的计算机,称之为应用程序的运行平台,即:硬件 + 操作系统 == 平台