计算机基础第一章

计算机基础第一章

计算机硬件

• 计算机(conmputer),在我们生活中俗称电脑
• 计算机由两部分组建而成，软件(Software)和硬件(Hardware)

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• 所谓计算机是一种能接受和存储信息，并把存储在其内部的程序对海量数据进行自动化、高速的处理、让后把处理的结果输出到现代化的智能电子设备上

计算机发展历史

• 第一代计算机(1946-1957) 电子管时代
• 第二代计算机(1958-1964) 晶体管时代
• 第三代计算机(1965-1970) 集成电路时代
• 第四代计算机(1971)以后 大规模集成电路时代
• 1946年,世界上第一台计算机ENIAC(electronic numerical integrator and calculator)在美国宾州大学诞生
• 是美国奥伯丁武器试验场为了满足计算弹道需要而研制成的

• 使用了 17468只电子管，占地170平方米,重达30吨，耗电174千瓦 ，耗资40多万美元。每秒可进行5000次加法或减法运算

  
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计算机硬件组成部分

• 冯·诺依曼体系：1946年数学家冯·诺依曼 提出
• 计算机是由运算器、控制器、存储器、输入、输出来组成
• 运算器也就是来计算机的，也就是我们的CPU
• 控制器就是来控制整个电脑的数据
• 存储器，存储器分两种一种是辅助存储器和主存储器，主存储器就是内存，辅助存储器就是硬盘

计算机详解

• 输入，输出这个就简单了不详细说
• 计算机都是基于二进制来处理的，所谓二进制就是0和1，只有两种状态，可以认为真和假来表示
• 在不同意的场景下有时候0和1的变化都不同
• 有一个要注意了1和0只有两种状态，如果有两位是几种状态
• 一位那就是0和1两种状态
• 那两位是几种状态比如00、01、10、11那就是四种状态
• 那他有几位和几种状态的关系是什么
• 那就是2的N次方，如一位那就是两种，二位那就是四种，三位那就是八种以此内推，下面我写下标识,别忘记了还有0次方

- 2^0=1
- 2^1=2
- 2^2=4
- 2^3=8
- 2^4=16
- 2^5=32
- 2^6=64
- 2^7=128
- 2^8=256
- 2^9=512
- 2^10=1024

• 那这里面有个问题，我们可以表达这么多的组合，和这么多的可能性
• 那最大的数和位的关系是什么
• 比如说只有一位，那我们做大的值的1，两位我们最大值是11，三位最大值是111三个1
• 那他和N次方的关系是什么，那就是2^次方减1
• N是位的意思，表示二进制的位数
• 其中最大值是：2^N-1
• 那我们的单位是什么

- 2^10=1024=1K
- 2^20=1024K=1M
- 2^30=1024M=1G
- 2^40=1024G=1T
- 2^50=1024T=1P
- 2^60=1024P=1E
- 2^70=1024E=1Z
- 2^80=1024Z=1Y
- 2^90=1024Y=1B
- 2^100=1024B=1N
- 2^110=1024N=1D

• 其实到T已经很可怕了，英文里面代表可怕的意思，那是以前，不是现在
• 但是我们硬盘和为什么没有那么大如：1T的只有931G
• 那是因为厂家不是以1024来计算，是以1000来计算机，如：我们来计算下
• 由于我用的是Linux的计算机器，先感受下他的气质吧，
• 在Linux有个计算器叫bc,比如说10 的三次方是k,6次方是m,9次方是G，12次方是T

[root@CentOS7 ~]# bc
bc 1.06.95
Copyright 1991-1994, 1997, 1998, 2000, 2004, 2006 Free Software Foundation, Inc.
This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY.
For details type `warranty'. 
10^12
1000000000000

• 是我们在硬盘格式化是以二进制，2的多少次方来算的，所以我们要除以1024，就会转换为G,让后再除以1024就会转换M

    k=1000
    m=1000000
    g=100000000
    t=1000000000000
    以此内推

• 如果一定要计算的话我们可以看来计算下

• 还有一个要记住，我们刚才说的是位，但是我们在windows 里面是大写B为单位，如4.00 KB (4,096 字节)

• 大写B是位(byte)他代表着8个字节，8个bit，一个字节8位，那他有多种组合，他的组合就是2^8次方，但是最大的数还要减一，也就是255，总共256种组合

• 字节和位是乘8的关系，小写b说的就是位的关系，如果向转换位字节那还得除以8

• 我经常说文件是以字节为单位，网速是以位为单位

• 以下是计算机流程图

  
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• 以下就是我们伟大的数学家冯·诺依曼

  
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摩尔定律

• 由英特尔（Intel）创始人之一戈登·摩尔于1965年提出来
• 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

  
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计算机规模划分类

• 巨型计算机：应用于国防尖端技术和现代科学计算中。巨型机的运算速度可达每秒百万亿次以上， “天河一号”为我国首台千万亿次超级计算机
• 大型计算机：具有较高的运算速度，每秒可以执行几千万条指令，而且有较大的存储空间。往往用于科学计算、数据处理或作为网络服务器使用，如：IBM z13 mainframe
• 小型计算机：规模较小、结构简单、运行环境要求较低，一般应用于工业自动控制、测量仪器、医疗设备中的数据采集等方面
• 微型计算机：中央处理器（CPU）采用微处理器芯片，体积小巧轻便，广泛用于商业、服务业、工厂的自动控制、办公自动化以及大众化的信息处理

服务器

• 什么是服务器，简单来说你访问我，我给你提供服务，那就是服务器
• 服务器Server是计算机的一种，是网络中为客户端计算机提供各种服务的高性能的计算机，服务器在网络操作系统的控制下
• 将与其相连的硬盘、磁带、打印机及昂贵的专用通讯设备提供给网络上的客户站点共享
• 也能为网络用户提供集中计算、信息发布及数据管理等服务
• 服务器按应用功能可分为：
  Web服务器(apache nginx IIS 等)
  数据库服务器(mysql mariadb SQL server 等)
  邮件服务器(Coremail 现在群晖也可以自己搭建一台邮件服务器)
  文件服务器(FTP samba nfs 等)
  中间件应用服务器(tomcat 等)
  日志服务器、 监控服务器、程序版本控制服务器、虚拟机服务器、打印服务器、域控制服务器、多媒体服务器、通讯服务器、ERP服务器(简称：企业资源计划)等
• 服务器按外形分类：
  塔式服务器、机架式服务器、刀片式服务器

经典回顾

• 这一章我们讲了计算机硬件，还有是谁发明的，计算机是基于二进制运行的
• 还有计算机发展历史，计算机详解， 摩尔定律，计算机规模划分类，服务器的介绍
• 下一章会慢慢降到计算机基础
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• 写的不好勿喷