python计算机基础详解编程语言

一、计算机基础

　　首先Python是一门编程语言

　　语言：

　　　　那什么是语言？语言就是一种事物与另一种事物沟通的介质。

　　　　所以说编程语言是程序员跟计算机沟通的介质，那么为什么要跟计算机沟通呢？没计算机行不行？

　　　　因为计算机帮人做了好多事情，说白了计算机是一台机器，这台机器用来解放人力，替代任务干活的。

　　什么是编程：

　　　　准确来说就是程序员用计算机所能理解的表达方式（编程语言）把自己的思维逻辑写下来（具体怎么写？根据你这门语言的语言风格关键字组织起来）编程的结果就是一堆文件。　　

　　为什么要编程：

　　　　让计算机按照人的逻辑执行程序，取代人力（把人解放出来）

　　学编程语言的目的：

　　　　就是控制你眼前的计算机，帮你去工作，帮你去干活，（那你就要去了解计算机的功能）

二 、完整的计算机系统：

　　　　1、应用程序　　   　　

　　　　2、操作系统　　（服务应用程序，往下控制计算机硬件）    

　　　　3、计算机硬件　　

三、计算机硬件：（计算机是人的奴隶）

　　　　1、五大组成

　　　　　　控制器：计算机整体的指挥系统，指挥各组件的运转

　　　　　　运算器：做逻辑运算和数学运算  

　　　　　　存储器I/o(可以输出也可以输入)：内存（临时存放）+外存（一直存在）

　　　　　　输入设备input：键盘、鼠标

　　　　　　输出设备output：显示器、打印机

 

　　　　2、CPU

　　　　　　控制器+运算器=CPU(微处理芯片)

　　　　　　功能：控制+运算

 　　　　　  工作方式：取到指令—>进行分析—>执行

　　　　　　软件本质目的：去让计算机照着这个流程去工作

　　　　　　软件（人按照某种编程语言把自己的思维模式写下就是软件）的执行都是由CPU执行，强调所有的软件最终都要转换成CPU的指令集去执行，如果软件跟CPU的指令集不匹配的话，软件是无法执行的。

　　　　　　

　　　　　　十进制：逢十进一  二进制：逢二进一

　　　　　　一个二进制位称为一个bit :  111  三个bit   (64位就是运行速度64bit)

　　　　　　CPU具有向下兼容性：

　　　　　　重点：

　　　　　　　　CPU的功能：控制+运算

　　　　　　　　CPU从内存取数据（指令）

　　　　　　　　X86-64代表：64位就是运行速度64bit

　　　　3、存储器

　　　　　　二进制 

　　　　　　8bit=1Bytes（字节）
　　　　　　1024Bytes=1KB
　　　　　　1024KB=1MB
　　　　　　1024MB=1GB
　　　　　　1024GB=1TB
　　　　　　1024TB=1PB

　　　　　　1GB=1000*1000*1000*8  市场上存储设备的运算方式

　　　　4、操作系统

　　　　　　启动流程
　　　　　　　　加电
　　　　　　　　BIOS->检测硬件->CMOS
　　　　　　　　找到启动盘-》读取第一个扇区512B（了解：446引导信息 64分区信息 2结束标志位）
　　　　　　　　加载bootloader
　　　　　　　　读取操作系统内核（接管BIOS的任务，控制计算）

　　　　5、编程语言分类

　　　　　　机器语言    （底层语言，执行效率高，开发效率低）

　　　　　　汇编语言

　　　　　　高级语言

　　　　　　　　1、编译

　　　　　　　　2、解释（从上至下）  优势：开发效率高，跨平台性强，不足执行效率低

　　　　6、运行Python的两种方式：

　　　　　　1、交互式：用来调试代码

　　　　　　2、Python文件的路径：

　　　　　　　　1、启动Python解释器

　　　　　　　　2、将文件内的代码读入内存

　　　　　　　　3、解释执行（检测Python语法）

  　　　7、IO存储

　　　　外存：磁盘

　　　　　　平均寻道时间5ms

　　　　　　平均延迟时间60s/7200转*8/2=4ms

　　　　　　分区是按照柱面形式分区的，最小的单位是一个扇区即512bit

　　　　　　优点：                            缺点：

　　　　　　　　储存数据量大　　　　　　　　　　　传输速度慢（非常依赖物理方式，速

　　　　　　　　永久储存　　　　　　　　　　　　　度和转速有关，这里说）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　速度慢是指需要经过寻道这个过程）

　　　　　　内存：内存条

　　　　　　　　　临时储存，断电数据就会清空，磁盘数据要先经过内存再交给cpu运行

　　　　　　优点：　　　　　　　　　　　　　　缺点：

　　　　　　　　　传输速度快　　　　　　　　　　　　储存数据量小　　　　　　　　　　   

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　非永久储存

 

 

　　8.操作系统　　

　　　　1.定义：是一个协调、控制、管理计算机应用程序和硬件的控制软件。

　　　　2.操作系统启动流程：加电–>检测硬件–>CMOS寻找启动盘位置–>读取启动

　　　　　　　　　　　　　　程序第一个扇区–>加载bootloaader–>读取操作系统

　　　　　　　　　　　　　　内核（接管bios任务，控制计算机）

　　　　3.操作系统的两个部分：

　　　　　　　　　　　　　　接口程序：将控制硬件的功能的指令封装成一个接口，用

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　来让程序和用户使用（例如开机键）

　　　　　　　　　　　　   内核：内核控制硬件

      　　4.操作系统的两个工作状态：

　　　　　　　　　　　　　　　　用户态：cpu处理用户程序和应用程序的状态，

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　处于用户太不能控制硬件

　　　　　　　　　　　　　　　　内核态：cpu执行操作系统内核所处的状态，

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　处于内核态能够控制硬件

　　　　5.应用程序启动过程：

　　　　　　　　　　　　　1.向操作系统提交启动程序路径（例如终端中运行程序，

　　　　　　　　　　　　　　像python如果不添加环境变量是不能直接运行的，要

　　　　　　　　　　　　　　先输入python.exe文件位置）

　　　　　　　　　　　　　2.操作系统使硬盘读取应用数据传入内存

　　　　　　　　　　　　　3.操作系统控制cpu来执行内存提交的程序代码