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  • 计算机相关基础概念[笔记]

    计算机相关基础概念


    计算机体系

    主要领域包括:计算机系统结构,程序设计,软件工程,人工智能,网络和数据库等辅助技术,算法理论等。

    计算机 = 硬件 + 软件

    计算机系统可以说是硬件与软件两部分组成。

    计算机硬件
    包括CPU、内存、硬盘、输入输出设备以及其他外部设备。这些硬件设备为软件的运行提供了物理基础,软件必须在硬件基础上才可以运行,计算机硬件的作用就是存储并运行软件。

    计算机软件
    指的是计算机系统中的程序数据。计算机系统展示给用户的各种强大功能都是由软件实现的。计算机系统的一系列计算机能识别和执行的指令,通过加载到计算机的内存中才可以运行。比如一个“计算器”软件,启动后首先运行在内存里,通过将用户的输入信息转成数字的加减乘除运算,并转换成计算机硬件能够明白的指令,然后将指令下发给 CPU 进行运算,最终结果输出给用户。

    操作系统也是软件
    计算机系统的运转需要很多软件来支撑,大体分为系统软件和应用软件,系统软件指的是我们通常用的各类操作系统,Unix,Linux,Windows7 等。应用软件值操作系统上的各类程序,比如:Vim,Office 2003,QQ 等。为了能够开发出这些软件,我们需要计算机编程语言,这些语言是与计算机沟通的方法。

    “人机交互”

    人机交互是我们通过人机交互界面(就是软件的界面,比如用鼠标一点发射,导弹就会发射的图形界面)与系统交流,并进行操作。小如收音机的播放按键,大至神舟号上的仪表板。编程语言就担任了这种,我们人类和计算机之间沟通的重要作用。

    编程语言种类

    机器指令
    计算机工作基于二进制(0 和 1 进行编码),只能够识别由 0 和 1 组成的指令,组成的语言称为机器语言。由于机器语言我们很难编写,所以后来出现了汇编语言,通过一些类似ADD,SUB的符号来写程序,然后用汇编程序转换成机器语言。汇编语言仍然要依赖计算机的硬件状态,很难在不同的机器上运行,所以属于低级语言。

    高级语言
    低级语言写软件很不方便,于是出现了不依赖具体计算机硬件的高级语言。高级语言写出的程序(源程序)可以通过编译程序转换成机器语言(目标程序),运行在不同型号的计算机上。一条高级语言会被编译成多条机器语言。目前世界上存在几千种高级语言,发展分为三个阶段:非结构化语言,结构化语言到面向对象语言。C 语言属于结构化语言,程序流程由顺序结构,分支结构,循环结构等构成。C++,C#,JAVA 等属于面向对象语言,是以对象为核心作为基本程序结构单元。

    程序运行流程

    程序员设计程序框架,然后用高级语言编写实现,最终得到若干源程序文件。有些语言需要使用编译程序转换成二进制的机器语言,然后才可以在计算机上执行,这类语言称为编译型。有些语言不需要编译器,直接由解释程序直接解释运行,这类属于解释型语言,或脚本语言,例如 Python,Ruby 等。解释型语言每次执行的时候都需要解释,而编译型则只需要编译一次。

    我的感受:

    通过在实验吧新手教程的学习,我掌握了关于计算机的一些基础概念,这些概念虽然看似简单,但是对于今后的自我知识体系的构建是起到很大帮助的。我向来是一个注重基础的人,故而对于基础知识的会略有重视,关键之处会留有笔记(备份,以防今后忘记~)。本篇随笔就是关于计算机基础概念的笔记,今后如有更深一步的理解,我会更新本篇笔记。

    以上信息源自实验吧,特此感谢。

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