day01--编程与计算机组成原理

一、什么是编程语言

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• 语言：语言是人类之间用于交流的媒介
• 编程语言：编程语言是人与计算机之间进行通信交流的媒介，通过标准化规则传递信息
• 编程的目的：为了使计算机按照人的思维逻辑去完成一系列工作

二、计算机组成原理

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计算机硬件的核心部分分为五大部分：控制器、计算器、存储器（内存，外存）、输入设备、输出设备。

内存（基于电工作）：运行速度快，断电数据丢失

外存（基于磁工作）：运行速度慢，断电数据不会丢失

内存又被称为主存，主存储器的数据是从输入单元来的，CPU处理完数据后也必须写回到主存中，最后数据再从主存储器写到输出单元。

CPU存储的数据和指令集都来自内存

三、CPU的分类

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• x86_64：x86是计算机的一种架构（86系列），64位机器（表示CPU一次可以读取64位二进制数据），64位机器可以向下兼容32位的应用程序，32位的机器不可以向上兼容64位的应用程序，
• CPU的工作状态（内核态与用户态）：

1. 内核态：运行的程序是操作系统，有操作计算机硬件的权限；
2. 用户态：运行的程序是用户应用程序，没有操作操作系统的权限。

四、存储器的分类

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1. 内存（RAM）
   
2. 只读内存（ROM）：存放着计算机厂商写死的一段核心程序 ———BIOS
3. CMOS：存取速度慢，断电数据易丢失，耗电量极低

I/O延迟：平均延迟时间（4ms）+平均寻道时间（5ms），以7200转的机械硬盘为例

五、操作系统与应用程序的启动流程

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1. 操作系统的启动流程

• 计算机加电
• BIOS运行，开始自检，检测CPU、内存、硬盘等硬件
• BIOS读取CMOS存储器中的参数，选择启动设备
• 从启动设备上读取第一个扇区的内容
• 根据分区信息读入bootloader启动装载模块，启动操作系统
• 操作系统询问BIOS，获取配置系统配置信息

1. 应用程序的启动流程

   1、双击exe快捷方式--》exe文件的绝对路径，就是在告诉操作系统
                       说：我有一个应用程序要执行，应用程序的文件路径是（exe文件的绝对路径）
   
   2、操作系统会根据文件路径找到exe程序在硬盘的位置，控制其代码从硬盘加载到内存
   
   3、然后控制cpu从内存中读取刚刚读入内存的应用程序的代码执行，应用程序完成启动