day1 計算機硬件組成與工作原理

1、python是一門編程語言，什么是編程語言？

編程語言其實就是一門語言，不過這門語言是用來人與計算機溝通

人為什么要跟計算機溝通？

為了奴役計算機

銀行行長------人的語言-------員工

接收用戶輸入的賬號

接收用戶輸入的密碼

判斷輸入的賬號等于正確的賬號，并且輸入的密碼等于正確的密碼

告訴用戶登錄成功

否則：

告訴用戶賬號或密碼錯誤

程序員--------編程語言-------計算機

用編程語言翻譯上述邏輯

2、什么是編程？

編程是吧做事的步驟/業(yè)務(wù)邏輯給翻譯下來

注意：

先想好業(yè)務(wù)邏輯

再翻譯/編程

3、什么是程序？

代碼寫到文件中，放有代碼的文件就是程序，或者叫軟件

4、計算機硬件

原則：所有的計算機硬件都是在模仿人的某一功能或器官

cpu：負責數(shù)學運算與邏輯運算，執(zhí)行指令==============人腦

內(nèi)存：負責臨時記憶數(shù)據(jù)==============================人腦的記憶功能

優(yōu)點：存取IO速度都快

缺點：斷電數(shù)據(jù)丟失

硬盤：負責永久記憶數(shù)據(jù)==============================筆記本

優(yōu)點：永遠保存數(shù)據(jù)，斷電數(shù)據(jù)不丟失

缺點：存取IO速度都慢

輸入設(shè)備：鍵盤、鼠標

輸出設(shè)備：顯示器、打印機

程序的運行和三大核心硬件的關(guān)系：

程序最先放在硬盤中

程序的運行是先把程序的代碼從硬盤讀入內(nèi)存，然后cpu從內(nèi)存讀取指令然后運行

5、IO問題和程序優(yōu)化的思路

1、讀操作

我們要做的是優(yōu)化數(shù)據(jù)讀取，減少IO讀取次數(shù)，可以事先加載到內(nèi)存

能從內(nèi)存讀就不要從硬盤讀

如果原始的數(shù)據(jù)是存放于硬盤中的，并且該數(shù)據(jù)經(jīng)常被用到，那我們需要把硬盤中的這

塊數(shù)據(jù)事先讀到內(nèi)存中（緩存）

2、寫操作

在內(nèi)存中攢一大波，一次性寫入

cpu出廠會集成了一些指令集。從內(nèi)存中獲取指令->解碼->執(zhí)行指令

內(nèi)存中存取的是高低電頻，方便表達所以稱內(nèi)存中存放二進制

8bit = 1Byte

1024B = 1KB

1024KB = 1MB

1024KB =1GB

1024GB = 1TB

1024TB = 1PB

6、x86-64是什么

x86指的是cpu的型號，指x86架構(gòu)的cpu，存放復雜指令集

64指的是，cpu一次取64位數(shù)據(jù)，可以向下兼容

7、cpu的兩種工作狀態(tài)（同時只能存在一種狀態(tài)）

內(nèi)核態(tài)：指放開了控制硬件的指令集，可以控制計算機硬件

用戶態(tài)：公開運算器的指令集，可以進行運算