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计算机是怎么跑起来的(一)

计算机是怎么跑起来的(一)

作者: li二彩 | 来源:发表于2019-03-21 11:28 被阅读0次

    一、 计算机的三大原则
    1.1、计算机的三个根本性基础:
    1>、计算机是执行输入、运算、输出的机器;
    2>、程序是指令和数据的集合;
    3>、计算机的处理方式有时与人们的思维习惯不同。
    1.2、输入、运算、输出是硬件的基础;
    1.3、软件是指令和数据的集合
    1>、指令 是控制计算机进行输入、运算、输出的命令。
    1.4、CPU是计算机的大脑,其内部可对数据执行运算 并控制内存和 I/O;内存用于存储指令和数据;I/O(输入/输出)负责把键盘、鼠标、显示器等周边设备和主机连接在一起,实现数据的输入与输出。
    二、计算机的结构
    小知识、
    1)、CPU是Central Processing Unit(中央处理器)的缩写,是计算机的大脑,负责解释、执行程序的内容。
    2)、Hz(赫兹)是频率的单位。通常用Hz来表示驱动CPU运转的时钟信号的频率。1秒发出1次始终信号就是1Hz,所以100MHz(兆赫兹)的话就是100x100万 = 1亿次/秒。M(兆)代表100万。
    3)、Z80 CPU是8比特的CPU。CPU上数据总线的条数,或者CPU内部参与运算的寄存器的容量,都可以作为衡量CPU性能的比特数。在Z80 CPU中,无论是数据总线的条数还是寄存器的容量都是8比特,所以Z80 CPU是一款8比特的CPU。
    三、汇编
    小知识、
    1)、什么是机器语言: 由二进制数字构成的程序,CPU可以直接对其解释、执行。不仅是汇编语言,C语言、Java、BASIC等编成语言编写的程序,也都需要先转换成机器语言才呢鞥被执行。机器语言优势也叫作“原生代码”。
    2)、表示内存或I/O中存储单元的数字叫作“地址”。内存中有多个数据存储单元。计算机用从0开始的编号标识每个存储单元,这些编号就是地址。I/O中的寄存器也可以用地址来标识。哪个寄存器对应哪个地址,取决于CPU和I/O这个之间的布线方式。
    3)、CPU中的标志寄存器有什么作用?
    用于在运算指令执行后,存储运算结果的某些状态。一旦执行了算术运算、逻辑运算、比较运算等指令后,标志寄存器并不会存放运算结果的值,而是会把运算后的某些状态存储起来,例如运算结果是否为0、是否产生了负数、是否有溢出等。
    既然数据的运算是在CPU中进行的,那么在CPU内部就应该有存储数据的地方。这种存储数据的地方叫作“寄存器”。虽然也叫寄存器,但是与I/O的寄存器不同,CPU的寄存器不仅能存储数据,还具备对数据进行运算的能力。
    四、程序的流程
    小知识、
    1、事件驱动:用户的操作等产生时间后,由事件决定程序的流动。
    2、程序的流程分为 顺序执行、条件分支和循环这三种。其中 顺序执行是最基本的程序流程,这是因为CPU中的PC寄存器的值会自动更新。条件分支和循环,在高级语言中用程序块表示,在机器语言和汇编语言中用跳转指令表示,在硬件上是通过把PC寄存器的值设为要跳转到的目的地的内存地址来实现。
    五、算法
    小知识、
    1、辗转相除法 是用于计算最大公约数的算法。
    2、程序中的“哨兵”指的是一种含有特殊值的数据,可用于标识数据的结尾等。字符串的末尾用0表示,链表的末尾用-1表示,像这种特殊的数据就是哨兵。
    3、主要的典型算法
    辗转相除法------------>求最大公约数
    埃及托斯特尼筛法----->判定素数
    顺序查找法 ----------->检索数据
    二分查找-------------->检索数据
    哈希查找 ------------->检索数据
    冒泡排序 ------------->数据排序
    快速排序------------->数据排序
    六、数据结构
    1、小知识、
    1、变量时数据的容器
    2、把若干个数据沿直线排列起来的数据结构叫作“数组”。数组是数据结构的基础,因为数组反映了内存的物理结构本身,在内存中存储数据的空间是连续分布的。
    3、栈中数据的存取形式是先进后出,队列中数据的存取形式是先进先出。
    4、变量是程序中数据存储的最小单位,每个变量都对应着一块物理上的内存空间。
    5、典型的数据结构
    栈:把数据像小山一样堆积起来
    队列:把数据排成一队
    链表:可以任意地改变数据的排列顺序
    二叉树:把数据分为两路排列
    6、结构体:所谓结构体,就是把若干个数据项汇集到一处并赋予其名字后所形成的一个整体。
    七、面向对象�:( 面向对象编程就是通过把组件拼撞到一起进行编程的方法)
    1、 面向对象的观点:
    1)、面向对象编程通过把组件拼装到一起构建程序;
    C语言中,用函数表示指令,用变量表示数据,程序就是函数和数据的集合;面向对象语言中,把函数和数据统称为成员
    2)、面向对象编程能欧提升程序的开发效率和可维护性;
    在使用面向对象编程语言开发时,并不是所有的类都必须由程序员亲自编写。大部分的类都已内置于面向对象编程语言中了,这些类可以为来自各个领域的程序员所使用。通常称为“类库”。通过利用类库可以提升编程的效率。
    3)、面向对象编程是适用于大型程序的开发方法;
    4)、面向对象编程就是在为现实世界建模;
    计算机本身没有特定的用途,而是程序赋予了计算阿吉各种各样的用途,来实现现实世界中的业务和娱乐活动。
    5)、面向对象编程通过在对象见传递消息驱动程序;
    6)、在面向对象编程中使用继承、封装和多态;
    1>、“继承”、“封装”、“多态”被称为面向对象编程的三个基本特性。
    2>、继承指的是通过继承已存在的类所拥有的成员而生成新的类。封装指的是在类所拥有的成员中,隐藏掉那些没有必要展现给该类调用者的成员。多态值得是针对同一种消息,不同的对象可以进行不同的操作。
    2、类和对象的区别
    1)、类是对象的定义,对象是类的实例。
    3、类的三种使用方法
    1>、仅调用类所持有的个别成员
    2>、在类的定义中包含其他的类;
    3>、通过继承已存在的类定义出新的类。
    八、数据库
    小知识:
    1、数据库术语中的“表”: 就是被整理成表格形式的数据。
    2、DBMS是Database Management System数据库管理系统的简称。
    3、键和索引的区别:键用于设定表和表之间的关系,而索引是提升数据检索速度的机制
    九、网络(通过连接多台计算机所组成的、可用于交换信息的系统称为“网络”)
    小知识、
    1、LAN是Local Area Network (局域网)的缩写;
    2、TCP/IP是Transmission Control Protocol / Internet Protocol(传输控制协议和网际协议)的缩略语。
    2.1、TCP/IP这个词表示在网络上同时使用了TCP和IP这两种协议。
    2.2、IP协议用于指定数据发送目的地的IP地址以及通过路由器转发数据。
    2.3、TCP协议则用于通过数据发送者和接受者相互回应对方发来的呃确认信号,可靠地传输数据。通常把像这样的数据传送方式称作“握手”。TCP协议中还规定,发送者要先把原始的大数据分割成以“包”为单位的数据单元,然后再发送,而接受者要把手打奥的包拼主藏在一起还原出原始数据。
    2.4、敲打键盘输入的电子邮件正文等数据,并不是原封不动地发送出去,而是先通过实现了TCP协议的程序 附加上遵守TCP约束所需的信息,然后再通过实现了IP协议的程序,进一步附加上遵守IP约束所需的信息。实际上计算机发送的是以包为单位的,附加了各种各样信息的数据。
    3、MAC地址就是能够过标识网卡的编号。
    4、为了交换信息,还必须在发送者和接受者之间事先确定发送方式。即为“协议”。
    5、在所有网络上的计算机中,有些是服务器,有些是客户端,在服务器上运行的程序为客户端提供服务。 “集线器”是负责把各台计算机的网线相互连接在一起的集线设备。“路由器”是负责把公司内的网络和互联网连接起来的设备。
    6、互联网就是用路由器把多个LAN连接起来所形成的一张大网。

    十、加密
    1、对称密钥加密技术�:在加密和解密的过程中使用数值相同的密钥,因此要使用这种技术,就必须事先把密钥的值作为只有发送者和接受者才知道的秘密 保护好
    2、非对称加密:RSA、MD5
    3、合理密钥的条件:长短适中,可以反复使用,可以通过某种通信手段交给接收者,并且通信双方的以外的其他人难以用它来解密。
    十一、XML
    小知识:
    1、XML是Extensible Markup Language(可扩展标记语言)的缩写。标记语言,就是可以用标签为数据赋予意义的语言。
    2、HTML是用于编写网页的标记语言,XML是用于定义任意标记语言的元语言。
    3、在处理XML文档的程序组件中,DOM(Document Object Model,文档对象模型)成为了W3C的推荐标准

    十二、SE负责监管计算机系统的构建
    1、SE是System Engineer(系统工程师)的缩略语,在计算机系统的开发过程中,SE是参与所有开发阶段的工程师,负责项目管理和软件开发管理,以及引进计算机系统后的维护。
    2、IT是Information Technology(信息技术)的缩略语。
    3、软件开发过程的模型有“瀑布模型”“原型模型”“螺旋模型”。
    4、计算机系统: 由各种各样的硬件和软件组合起来构建而成的系统就是计算机系统。

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