計算機基礎

2022-08-22 10:36:08 字數 2993 閱讀 2140

目錄3. 作業系統

1.1 什麼是程式語言

​ 語言即一種溝通介質,比如中國人與中國人溝通介質是漢語,英國人與英國人溝通用介質是英語,動物與動物溝通也有它們所特有的介質(叫聲,味道,動作……),那咱們想想,程式猿與計算機溝通該用啥介質呢?

​ 所以程式語言就出現了,所謂的程式語言即用來定義電腦程式的形式語言。它是一種被標準化的交流技巧,用來向計算機發出指令。

1.2 什麼是程式設計

​ 程式設計即編寫程式,而程式又是由一堆檔案來組成的,檔案又是由俺們程式猿@歷經千辛萬苦,苦思冥想,甚至掉光了頭髮使用某種程式語言,經過特定的語法結構,為了使計算機完成某些動作而寫成的。

​ 程式設計:編定程式的中文簡稱,就是讓計算機代為解決某個問題,對某個計算體系規定一定的運算方式,使計算體系按照該計算方式執行,並最終得到相應結果的過程。

1.3 為什麼要程式設計

​ 作為乙個人類,總歸是有一些惰性的,再勤勞的總會在某個瞬間累的不想幹活,那時人就會想要是有乙個東西幫我幹活就好了,故而有人發明了機器來取代勞動力並提高了勞動效率。

​ 而20世紀最偉大的發明則是計算機,但計算機是死的,所以人類就通過程式設計控制(奴役)計算機幫助人類進行高效快速且準確的工作,從而大大降低了人力勞動,提高了生產效率。

2.1 控制器

​ 計算機的大腦(指揮系統),控制計算機硬體進行工作。

2.2 運算器

​ 計算機的判斷系統,進行算術運算和邏輯運算

2.3 儲存器

計算機的儲存系統,所有的資訊均是以0和1的形式進行儲存(0代表低電壓,1代表高電壓)

記憶體(主存)

記憶體是計算機臨時儲存資料的硬體裝置

​ 優點:訪問速度快

​ 缺點:容量較小,斷電立馬就會清空資料

外存(硬碟/磁碟/u盤……)

外存是計算機永久儲存資料的硬體裝置

​ 優點:容量較大,永久儲存資料(損壞除外)

​ 缺點:訪問速度比較慢

2.4 輸入裝置

​ 給計算機輸入資訊(程式、資料、影象、聲音、文字……)

​ 常見的輸入裝置:滑鼠、鍵盤、麥克分、外存

2.5 輸出裝置

​ 計算機輸出資訊的裝置

​ 常見的輸出裝置:顯示器、印表機、外存

2.6 擴充套件

2.6.1 i/o裝置

​ 在上面,輸入輸出裝置都有外存的身影,大家會不會懷疑搞錯了,其實木有搞錯啦~

​ 外儲存器既是一種輸入(input)裝置,又是一種輸出(output)裝置,我們又稱之為i/o裝置

2.6.2 cpu(**處理器)

cpu = 控制器 + 運算器

多核cpu:多個cpu組成,可以讓電腦同時處理多個檔案;如4核cpu就可以同時處理4個檔案

x86-64位和x86-32位:

cpu具有向下相容的功能,64位計算機可以執行32位計算機的軟體,反過來,32位計算機不可以執行64位計算機的軟體(會丟失資料)。

2.6.3 匯流排

​ 匯流排負責計算機內部各個硬體的來連線,相當於人類的血管、神經。

3.1 作業系統引入

在我們大家買電腦的時候是否會發現,電腦的硬碟會少部分空間,而且開機後電腦記憶體也被占用了部分。

那這部分記憶體為什麼會被占用呢?原來產商在電腦出廠時已很貼心的預先幫我們裝了乙個軟體,以便我們一開機就能使用電腦,這個軟體就叫作業系統

3.2 什麼叫作業系統

之前有寫,計算機是由五大部分組成,但人類可以直接操控計算機的五大組成硬體來進行想要的工作嗎?顯然是不可能的!人最多只能讓計算機硬體通個電啥的

如果我們需要操控計算機進行我們想要的工作,我們就需要通過作業系統這樣乙個翻譯來將我們的需求翻譯成計算機能識別的語言(0和1)。

3.2.1 什麼是檔案

在我們看來,用紙質來承載某些資訊的東西叫做檔案。

在計算機裡也有檔案,但它不是實體存在的,只是乙個虛擬的單位,而我們只需要雙擊檔案就能開啟存放在硬碟裡裡的我們需要的資料。所以檔案只是乙個路徑,記錄我們資料在硬碟中存放的位置。

現在我們來想,這個虛擬單位(檔案)是由什麼來提供的呢?首先不可能是我們自己操控硬體加上去的,也不可能是計算機自己加上去的,那很明顯了,只能是作業系統提供的,也正是在啟動計算機的時候,計算機開啟了作業系統。

3.2.2 什麼是應用程式

應用程式就是人為了奴役計算機進行某種工作而設定的程式,我們開啟應用程式,然後應用程式通過作業系統去控制硬體來使計算機工作

3.3 作業系統的定義

作業系統就是位於計算機硬體與應用軟體之間,它是乙個協調管理計算機資源和軟體資源的控制程式。它把對硬體的複雜操作,封裝成乙個乙個簡單的介面,供人們使用

3.4 為什麼要有作業系統

完整的計算機是由硬體,作業系統,應用程式組成的

應用程式:應用程式位於作業系統之上,直接與人進行互動,來幫助人幹各種各樣的工作,它不直接與硬體互動

作業系統:一般用來控制硬體,把對硬體複雜的操作封裝成乙個簡單又優美的介面,給使用者或應用程式使用

硬體:以二進位制的形式儲存資料

3.5 補充

應用程式啟動

雙擊應用程式圖示

給作業系統傳送指令,告訴作業系統軟體在硬碟中存放的位址,並啟動這個位址

作業系統向cpu傳送指令給記憶體

記憶體從硬碟調取軟體資料到記憶體中,應用程式啟動

作業系統啟動

開機會啟動rom儲存器,rom儲存器會臨時代替cpu控制bios程式(cmos儲存器中含有作業系統**路徑)並讓cpu執行作業系統**,執行成功後作業系統+cpu接管操作硬體的工作

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