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作者:互联网

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概述

计算机包括硬件(hardware)和软件(software)两部分。硬件包括计算机中可以 看得见的物理部分。而软件提供看不见的指令。这些指令控制硬件并且使得 硬件完成特定的任务。

程序设计 定义:创建(或开发)软件。软件包含了指令,告诉计算机做什么。 应用场景:软件遍布我们周围。除了个人计算机,飞机、汽车、手机甚至烤 面包机中,同样运行着软件。

程序设计语言 软件开发人员在称为程序设计语言的强大工具的帮助下创建软件。

计算机硬件介绍

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冯诺依曼体系

冯·诺依曼体系结构是现代计算机的基础,现在大多计算机仍是冯·诺依曼计算机的组 织结构,只是作了一些改进而已,并没有从根本上突破冯体系结构的束缚。冯·诺依曼 也因此被人们称为“计算机之父”。

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 中央处理器(Central Processing Unit,CPU)是计算机的大脑。它从内存中获取指令,然 后执行这些指令。

 中央处理器包括:控制单元(control unit)和算术/逻辑单元(arithmetic/login unit)。
控制单元:用于控制和协调其他组件的动作。
算术/逻辑单元:用于完成数值运算(+、-、*、/)和逻辑运算(比较)。

 每台计算机都有一个内部时钟,该时钟以固定速度发射电子脉冲。时钟速度越快,在给 定的时间段内执行的指令就越多。速度的计量单位是赫兹(Hz),1Hz相当于每秒1个脉 冲。随着CPU速度不断提高,目前以千兆赫(GHz)来表述。

赫兹换算

​ 1kHz = 1024Hz

​ 1mHz = 1024KHz

​ 1GHz = 1024MHz

 最初一个CPU只有一个核(core)。核是处理器中实现指令读取和执行的部分。一个多核 CPU是一个具有两个或者更多独立核的组件。可提高CPU的处理能力。

IT定律之计算机行业发展规律

摩尔定律(Moore’s Law)

1.摩尔定律是由英特尔( Intel)创始人之一戈登 摩尔( Gordon Moore )提出来的。其内容为:当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,
性能也将提升一倍。换言之,每美元所能买到的电脑性能 ,将每隔18-24个月翻一倍以上。

安迪-比尔定律(Andy and Bill’s Law)

2.安迪-比尔定律( Andy and Bil’s Law )描述了硬件产商和软件产商之间的关系。即比尔要拿走安迪所给的( What Andy gives, Bill takes away).
个人电脑工业整个的生态链是这样的:以微软为首的软件开发商吃掉硬件提升带来的全部好处,迫使用户更新机器让惠普和戴尔等公司收益,而这些整机生产厂再向英特尔这样的半
导体厂订货购买新的芯片、同时向Seagate等外设厂购买新的外设。在这中间,各家的利润先后得到相应的提升,股票也随着增长。各个硬件半导体和外设公司再将利润投入研发,
按照摩尔定理制定的速度,提升硬件性能,为微软下一步更新软件、 吃掉硬件性能做准备。当然,微软和其它软件开发商在吃掉大部分硬件提升好处的同时,或多或少地会给用户带来一些新东西。

反摩尔定律(Reverse Moore’s Law)

3.反摩尔定律: Google的前CEO埃里克施密特提出的:如果你反过来看摩尔定律一个T公司如果今 天18个月前卖掉同样多的、 同样的产品,它的营业额就要降 半。IT界把它
称为反摩尔定律。反摩尔定律对于所有的IT公司来讲, 都是非常可怕的,因为一个T公司花了同样的劳动,却只得到以前一半的收入。反摩尔定律逼着所有的硬件设备公司必须赶上
摩尔定律所规定的更新速度,而所有的硬件和设备生产厂活得都是非常辛苦的。

存储设备

内存中的信息在断电时会丢失。那我们可以考虑将程序和数据永久的保存在存储设备上。当计算机 确实需要这些数据时,再移入内存,因为从内存中读取比从存储设备读取要快得多。

存储设备主要有以下三种:

磁盘驱动器

每台计算机至少有一个硬盘驱动器。硬盘(hard disk) 用于永久的保存数据和程序。

==注:==现在我们的电脑磁盘一般都是从C盘开始,但是还是存在 A B两个盘的(AB均为软盘,且二者的存储量不大,慢慢被淘汰)。

光盘驱动器(CD和DVD)

CD的容量可达700MB。 DVD的容量可达4.7GB。

USB闪存驱动器

USB: Universal Serial Bus,通用串行总线。

可以使用USB将打印机、数码相机、鼠标、外部硬盘驱动器连接到计算机上。 USB闪存驱动器很小,可用于存储和传输数据的设备。

内存

比特(bit)和字节(byte)

千字节(kilobyte,KB) = 1024B

兆字节(megabyte,MB) = 1024KB

千兆字节(gigabyte,GB) = 1024MB

万亿字节(terabyte,TB) = 1024GB

==注:==PB是指petabyte,它是比较高级的存储单位,其上还有EB,ZB,YB等单位。没高一个层级都是以1024为换算单位。

内存

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实测发现:内存存取数据的速度比硬盘的存取速度快10倍,在某些环境里,硬盘和内存之 间的速度差距可能会更大。而CPU的速度比内存不知还要快多少倍。当我们把程序从硬盘 放到内存以后,CPU就直接在内存运行程序,这样比CPU直接在硬盘运行程序就要快很多。

 内存解决了一部分CPU运行过快,而硬盘数据存取太慢的问题。 提高了我们的电脑的运行 速度。内存就如同一条“高速车道”一般,数据由传输速度较慢的硬盘通过这条高速车道 传送至CPU进行处理!

但内存是带电存储的(一旦断电数据就会消失),而且容量有限,所以要长时间储存程序或数 据就需要使用硬盘.

内存在这里起了两个作用

  1. 保存从硬盘读取的数据,提供给CPU使用
  2. 保存CPU的一些临时执行结果,以便CPU下次使用或保存到硬盘

输入和输出设备

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==注:==上图说明像素密度与屏幕的大小和像素

通信设备

计算机可以通过通信设备进行联网。

计算机发展史上的鼻祖

图灵

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冯·诺伊曼

操作系统

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万维网

万维网(World Wide Web,www,环球信息网)常简称为Web, 发明者蒂姆·伯纳 斯·李。分为Web客户端和Web服务器程序。 WWW可以让Web客户端(常用 浏览器)访问浏览Web服务器上的页面。 是一个由许多互相链接的超文本组 成的系统,通过互联网访问。在这个系统中,每个有用的事物,称为一样“资 源”;并且由一个全局“统一资源标识符”(URI/网址)标识;这些资源通过超文 本传输协议(Hypertext Transfer Protocol)传送给用户,而后者通过点击链 接来获得资源。

万维网 因特网 互联网三者的关系:万维网 包含于 因特网,因特网 包含于 互联网

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万维网是无数个网络站点和网页的集合,它们在一起构成了因特网Internet最 主要的部分(因特网也包括电子邮件、Usenet以及新闻组)。它实际上是多 媒体的集合,是由超级链接连接而成的。我们通常通过网络浏览器上网观看的, 就是万维网的内容。

B/S browser server (相当于浏览器端) 浏览器/服务器架构
C/S client server 客户端/服务器架构

标签:计算机,摩尔定律,编程,入门,硬件,内存,CPU,字节
来源: https://blog.csdn.net/m0_63640914/article/details/122676827