一、计算机系统介绍
1.完整的计算机系统
应用软件（作用于）——操作系统（作用于）——电脑硬件
例如：通过暴风影音看电影，打开暴风影音后，暴风影音从电脑的硬盘上取出电影文件打开进行播放。
暴风影音（应用软件）——操作系统——取出电影文件 （应用软件只与操作系统打交道，复杂的硬件操作都由操作系统完成）
QQ发消息：QQ软件发消息，消息传送给操作系统，操作系统发给电脑A网卡，
电脑A网卡通过网络发给对方电脑B的网卡，此网卡把消息发给B电脑操作系统，最后传给B电脑上的QQ程序。
应用软件——操作系统——电脑硬件 ……电脑硬件——操作系统——应用软件
2.需要掌握的技能：1，计算机硬件 2，操作系统 3，python编程 4，网络基础
二、计算机硬件
2,1 五大组成部分：运算器 控制器 存储器 输入/输入设备
CPU（运算器+控制器） CPU负责运行，同一时刻只能做一件事
内存 存储的易失性，电脑关机后就不在了，从硬盘上读取内容
硬盘 存储的永久性，基于磁工作，存放命令，文件。
2.2 CPU之寄存器
CPU内部都有一些用来保存关键变量和临时数据的寄存器，它的运行速度和CPU相同。
CPU从内存中取指令，然后执行，最后解码。
寄存器价格比内存贵很多，分为：
A.通用寄存器：
B.程序寄存器：它保存了将要取出的下一条指令的内存地址，在指令取出后，程序寄存器就更新以便执行后期的命令
（电脑可同时运行QQ音乐，暴风影音，浏览器等之类，由于CPU只能同一时刻运行一件事情，CPU切换的时间非常短，对用户来说就像是所有程序在并发运行；切换的 时候，就把上一个程序的内存地址保存下来，切换回来的时候，就继续进行这个程序，不用内存去存，会降低电脑运行速度，只能用寄存器存储。）
C.堆栈寄存器：先进后出，指向内存当前栈的顶端。
D.程序状态字寄存器：CPU需要运行，有自己的章法，CPU内部有自己的指令集。不论操作系统还是应用软件，都要由CPU去运行。CPU指令集包括所有对硬件的操作。
执行应用软件的时候，CPU指令集无法调用硬件。---------用户态，针对应用程序，CPU会限制对硬件指令的执行。
执行操作系统的时候，CPU指令集可以调用硬件。----------内核态， CPU对操作系统完全放行，什么都可以执行。
控制CPU的两种状态，用户态与内核态会不断切换。
程序状态字寄存器有0和1两个状态，用来控制CPU的用户态与内核态。
2.3 用户态下的软件不能操作系统，通过系统调用，就会修改程序状态字寄存器中的0/1状态，完成用户态与内核态的切换。
2.4 CPU向下兼容性：64/32位的CPU 64位意味着一次性可以去除64位二进制，在32位上写的软件可以运行在64位CPU上；64位上的软件不能运行在32位上。
2.5 存储器
容量越小，速度越快；
寄存器即L1缓存；高速缓存即L2缓存。
CMOS是微机主板上的一块可读写的RAM芯片,也是易失性，计算器一般用CMOS来保存当前日期时间。BIOS电池为CMOS供电。一般配置一块电池，耗电量很小。CMOS还可以保存配置的参数，比如启动盘从哪里启动。
2.6 磁盘
写数据时候，按照同心圆写，一圈就是一个磁道，磁道的一部分区域就是一个扇区。
八个二进制位 bit 比特 =1bytes(B)（字节） 1024b=1KB 1024KB=1MB
1个扇区最小单位为512B（字节）
1个block块映射8个扇区=8*512B=4KB
硬盘上的数据都存放于扇区，从磁盘上读取一段数据需要经历寻道时间和延迟时间
虚拟内存：（硬盘上的空间），做的事情又是内存的事情。 比如2G内存运行10G的硬盘数据，这样需要把硬盘空间取出部分来，重要数据便存储在这个空间：虚拟内存。
作用是让电脑内存运行大于物理内存的程序。 linux里swap分区就是虚拟内存。
2.7 控制器和多总线
为显卡装驱动（设备驱动程序，即软件），相当于控制器操作系统。
驱动程序不能独立运行，必须和操作系统结合起来运行。
每一个独立的硬件都连接一个控制器，控制器由驱动程序控制。
2.8 操作系统启动
在计算器主板上有一个程序 BIOS，BIOS相当于一个小的操作系统，有底层的I/O软件，包括键盘，写屏幕，进行磁盘I/O。
启动程序：
1，计算器启动后，加载BIOS程序，（对应的硬盘相当于CMOS）
2，BIOS开始运行，检测硬件：CPU，内存，硬盘等。
3，BIOS读取CMOS存储器中的参数，选择启动设备，
4，从启动盘上读取第一个扇区的内容 [主引导记录（MBR，Main Boot Record）是位于磁盘最前边的一段引导（Loader）代码，共512个字节，前446为引导信息，后64为分区信息，最 后两个为标志位]
5，根据分区信息，读取bootloader启动装载模块，启动操作系统
6，然后操作系统询问BIOS已获得配置信息，对于每种设备，系统会检查其设备驱动程序是否存在。如果没有，系统则会要求用户安装设备驱动程序。
有了全部设备驱动程序后，操作系统就将它们调入内核。然后初始有关的表格，开始进程，在每个终端上启动登录程序或者GUI。
2.9 应用程序的启动流程
双击某软件的操作，是交给输入设备，再交给控制器，再交给操作系统。最后在内存中运行该程序。
3.0 应用软件只有在内存里才可以运行。比如用txt写文字，写了很多，此时运行在内存上，关机数据就不在了。点击'保存’，就是把数据保存在硬盘上，存储起来。