Day02 计算机的组成与编程语言

目录

• 一 计算机的组成
  • 1 硬件
    • CPU 控制器
    • CPU 运算器
    • 存储器
      • 机械硬盘
      • 固态硬盘
    • 输入设备
    • 输出设备
  • 2 软件
    • 操作系统
    • 应用软件
    • 什么是文件
    • 应用软件的启动
    • 操作系统的启动
      • 临时操作系统（ROM存储器）
      • 临时存储器（CMOS存储器）
• 二 编程语言
  • 什么是编程
  • 1 机器语言
  • 2 汇编语言
  • 3 高级语言
    • 编译型语言
    • 解释型语言
  • 网络的瓶颈效应
• Jupyter的安装和使用方法
  • 安装方法
  • 修改默认路径
  • 使用方法（快捷方式）

一 计算机的组成

1 硬件

CPU 控制器

控制硬件

CPU 运算器

算术运算

逻辑运算

存储器

主存（内存）

外存（机械硬盘，固态硬盘）

机械硬盘

磁道（存储数据）

机械手臂（读取数据）

扇区（一个扇区512KB）

固态硬盘

由电容组成，算法支持

输入设备

键盘，鼠标，U盘

输出设备

音响，显示屏，打印机，U盘

2 软件

操作系统

32位操作系统：一次性能读取32个二进制位的操作系统

64位操作系统：一次性能读取32个二进制位的操作系统（向下兼容）

接受应用程序/人的外部指令，然后控制硬件，操作系统与硬件交互

应用软件

应用软件与操作系统交互

什么是文件

操作系统提供的一个虚拟的单位

应用软件的启动

1. 双击应用软件，操作系统通知CPU找到软件在硬盘中存储的路径
2. CPU控制内存读取软件的数据
3. 打开软件

操作系统的启动

启动软件就是操作系统找到软件在硬盘中的存储位置，但是操作系统本身也是一个软件，所以开机时要先启动操作系统

临时操作系统（ROM存储器）

计算机出厂的时候已经写死，他负责去CMOS存储器调用操作系统的路径，只负责调用操作系统的路径

临时存储器（CMOS存储器）

存储着操作系统的路径，由电池供能，还存储着时间

二 编程语言

什么是编程

编程就是使用编程语言编写一个个文件

1 机器语言

由0和1二进制组成，代表着高电频和低电频

优点：执行效率高，直接与硬件交互

缺点：开发效率低

2 汇编语言

优点：执行效率相较于机器语言要低

缺点：开发效率相较于机器语言也要低

3 高级语言

编译型语言

一次性跑完所有代码

优点：执行效率高

缺点：不容易找到错误，开发效率低

解释型语言

解释型语言由编译型语言写成，先翻译成中间代码，再由解释器对中间代码进行解释运行，不需要编译，每执行一次就翻译一次

优点：开发效率高，开发周期短

缺点：执行效率相较于编译性语言要更低

网络的瓶颈效应

网络传输的速度可能为10ms，那么在你的上一段数据运输成功之前，无论系统中python的代码运行速度为1ms，还是机器语言的运行速度为0.01ms，本质上都是一样的，这就是网络的瓶颈效应

Jupyter的安装和使用方法

安装方法

1. windows下打开cmd

2. 输入pip install jupyter

3. 安装完成，需大约5min

4. 继续在cmd输入jupyter notebook即可打开jupyter

修改默认路径

查找jupyter配置文件路径：

1. windows下打开cmd
2. 输入jupyter notebook --generate-config
3. 返回类似Writing default config to: C:Users82055.jupyterjupyter_notebook_config.py

找到你自己计算机的配置文件，打开c.NotebookApp.notebook_dir所在行，取消注释，添加你想保存的默认路径，然后保存配置文件

使用方法（快捷方式）

1. Esc + m 切换到标记（md）模式
2. shift + enter 运行
3. a 往上新增代码块
4. b 往下新增代码块
5. y python代码模式
6. dd 删除代码块
7. 多选：shift + 鼠标左键