计算机常识
计算机
能够用于数据运算的机器
计算机发展历程
1936年英国数学家图灵首先提出了 一种以程序和输入数据相互作用产生输出 的计算机构想,后人将这种机器命名为 通用图灵计算机
1938年克兰德·楚泽发明了首台采用继电器进行工作的计算机,这台计算机命名为Z1,但是继电器是机械式的,并不是完全的电子器材
1942年 阿坦那索夫和贝利 发明了首台采用真空管的计算机,这台计算机命名为ABC
1946年ENIAC诞生,它拥有了今天计算机的主要结构和功能,是通用计算机
现在世界上公认的第一台现代电子计算机是1946年在美国宾夕法尼亚大学诞生的ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Calculator)
计算机特点
计算机是一种电器, 所以计算机只能识别两种状态, 一种是通电一种是断电
最初ENIAC的程序是由很多开关和连接电线来完成的。但是这样导致改动一次程序要花很长时间(需要人工重新设置很多开关的状态和连接线)
数学家冯·诺依曼将 把程序和数据都放在存储器中 以数学语言系统阐述,提出了存储程序计算机模型(存储程序控制原理,这是所谓的冯·诺依曼机),这种设计思想导致了硬件和软件的分离,即硬件设计和程序设计可以分开执行
数学语言用0和1表示计算机能够识别的通电和断电两种状态
- 在计算机中存储的存储和操作的数据都是由0和1组成
冯诺依曼机设计思想
- 二进制编码:程序、数据的最终形态都是二进制编码,程序和数据都是以二进制方式存储在存储器中的,二进制编码也是计算机能够所识别和执行的编码。(可执行二进制文件:.bin文件)
- 存储程序:程序、数据和指令序列,都是事先存在主(内)存储器中,以便于计算机在工作时能够高速地从存储器中提取指令并加以分析和执行。
- 五大部件:确定了计算机的五个基本组成部分:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备
计算机指令与程序
计算机指令
计算机能够识别并执行的指令
指令系统
一台计算机硬件系统能识别的所有指令的集合
计算机程序
计算机程序是为了告诉计算机 做某件事或解决某个问题 而用计算机语言编写的命令集合
一条或多条指令的集合叫做计算机程序,计算机的一切操作都是由程序控制。
结构化程序设计
按功能将其划分为若干基本模块,形成树状结构,各模块之间功能上相互独立;各模块之间的关系尽可能简单;
- 自顶向下,逐步求精
- 每一模块内都是由顺序,选择、循环三种基本结构组成;
- 模块化实现的具体方法是使用子程序。
计算机语言
graph LR 源程序--翻译程序-->目标程序
源程序:用各种语言写出的代码
目标程序:源程序通过翻译加工后生成的程序,机器语言或低级语言
翻译程序:用于把源程序翻译成目标程序的程序
- 汇编程序
- 编译程序
- 解释程序
机器语言
所有代码只有0和1,0表示低电平,1表示高电平(纸带存储时,1有孔,0无孔)
优点:直接对硬件作用,程序执行效率高
缺点:指令多,可读性差,无一致性
汇编语言
符号化的机器语言,用一个符号(英文单词,数字)代表一条机器指令
优点:直接对硬件产生作用,程序执行效率高,可读性稍差
缺点:符号非常多和难记、无可移植性
高级语言
接近自然语言,语法和结构接近普通英文
优点:简单,易用,易于理解,原理对硬件的直接操作,有可移植性
缺点:执行效率不高
编译性语言和解释型语言
转换机器码时间不同
- 编译型语言
- C语言
- 在代码执行前将代码编译为机器码
解释型语言
- Python ,js ,Java
- 执行时,一遍执行一遍编译
解释型语言具有跨平台性
对比
三种语言编写1+1
机器语言
10111000 00000001 00000000 00000101 00000001 00000000
汇编语言
MOV AX, 1 ADD AX, 1
高级语言
1 + 1
数据
静态数据
静态数据是指一些永久性的数据,一般存储在 硬盘 中
计算机关闭之后再开启,这些数据依旧还在。
静态数据一般是以文件的形式存储在硬盘上,如文档,照片,视频等
动态数据
在程序运行过程中,动态产生的临时数据,一般存储在 内存 中
计算机关闭后,这些临时数据就会被清除
当运行某个程序(软件)时,整个程序就会被加载到内存中,在程序运行过程中,会产生各种各样的数据,这些数据临时存储在内存中
静态数据和动态数据转换
静态数据到动态数据:从磁盘加载到内存
动态数据到静态数据:从内存保存到磁盘
计算机软件
包括能使计算机运行所需的各种程序及其资料(文档和数据)
操作系统
功能
- 控制硬件
- 提供系统调用
分类
桌面操作系统
- Windows
- MacOS
- Linux
服务器操作系统
- Linux
- Windows Server
嵌入式操作系统
- Linux
移动设备操作系统
- IOS
- Android
用户数量
单用户操作系统:(Windows)一个用户独享系统的全部硬件和软件资源
多用户操作系统:(Linux,Unix)
发展
- Unix
多用户同一时间登录到同一电脑上
1970年
肯.汤普逊 Unix
1972年
Dennis C语言
- Linux
1991年
林纳斯
虚拟机
软件模拟硬件系统
- 生成虚拟镜像
- 可切换
- 独立运行
Windows命令行
用户界面
分为:
- 文本交互界面(TUI):命令行,Dos窗口,命令提示符,cmd,shell,终端(Terminal)
- 图形交互界面(GUI)
命令行启动方式
快捷键:Win+R->运行
cmd
在文件管理器的目录地址栏输入
cmd
命令行结构
Microsoft Windows [版本] (C) Microsoft Corporation
- 版本及版权声明
F:\新建文件夹>
F:\ :当前所在的磁盘目录
切换方式
新建文件夹:所在磁盘的路径,当前所在文件夹
切换方式
常用Dos命令
命令 [参数]/[选项]
查看——dir
查看当前盘符的所有文件
创建目录——md及mkdir
创建目录
删除目录——rd/rmdir
强制删除
rd/s/q 目录名
或 rmdir/s/q 目录名
创建文件
创建空文件
cd>文件名
type nul>b.txt
copy nul>c.txt
创建非空文件
echo 内容>文件名
删除文件
del 文件名
或 del 通配符
清屏——cls
Dos命令参数查看
cd/?
:即可查看 cd
命令的所有参数
环境变量
程序的启动方式
- 程序调用是OS根据输入的程序名调用路径下对应的可运行文件 (.exe)
cmd
命令在任何文件夹下可用的原因是 环境变量
环境变量 Path
的作用
程序调用时,不仅在当前文件夹下进行,也会去配置好的环境变量下寻找。
配置
Path
实质上就是将常用的文件夹路径添加到系统的扫描路径中