day 01
- 什麼是程式設計
- 計算機的組成原理
- 程式語言是什麼
- 計算機作業系統
什麼是程式語言
程式語言是與計算機溝通的語言，是人與計算機交流的介質
什麼是程式設計
程式設計就是用程式語言寫成一個個檔案，這堆檔案會達到一個目的，這對檔案就是程式
程式設計有什麼用
讓計算機為人類幹活
計算機組成原理
1.CPU中央處理器
- 控制器：控制構成計算機的硬體
- 運算器：算數運算+邏輯運算
2.儲存器
- 記憶體
- 優點：速度快
- 缺點：資料斷電即消失
- 外存
- 優點：永久儲存
- 缺點：速度慢
3.輸入裝置：輸入內容，鍵盤、滑鼠...
4.輸出裝置：輸出內容，螢幕，印表機...
注意：u盤即是輸入裝置也是輸出設別，也稱為I（input）O（output）裝置
以上計算機的五個組成部分統稱為計算機的硬體
計算機五大組成部分補充
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多核CPU
x 64 (64位)：一次性讀取64個0和1
x 32 (32位)：一次性讀取32個0和1
注意：
- 0和1稱為二進位制數
- 8個二進位制數稱為一個位元組，Bytes
- 1024 Bytes = 1 KB
- 匯流排：連線電腦的各個硬體
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機械硬碟的工作原理
1.機械臂：讀取資料
2.扇區：劃分磁軌,扇區的最小單位通常為 512KB（由於磁碟大小不斷增大，也有部分廠商設定每個扇區的大小是4096位元組）。為了減小IO操作，機械硬碟也會將多個相鄰的扇區組合在一起，形成一個塊，這個塊便就是我們在Windows系統中看到的C、D分割槽。
3.平均尋道時間：由於工業水平的限制，一般為5 ms
4.平均延遲時間：以7200 r/min為例 --> 120 r/s --> 轉一圈 1/120 =0.00083 s = 8.3 ms --> 平均延遲時間：（0+8.3）/ 2 = 4.15 ms/r
5.平均尋找資料的時間：5+4.15=9.15 ms
注意：尋找資料的時間 = 平均尋道時間 + 平均延遲時間
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固態硬碟
固態硬碟是基於固態電子（SSD，斷電資料也會保留）和演算法實現資料儲存的
作業系統
作業系統幹了什麼
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接受外部指令轉化成計算機能認識的0和1
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翻譯你寫的字元，把對檔案的操作從繁（控制高低壓電平）到簡（想幹嘛就幹嘛）
只要你想開啟一個檔案，歸根結底都是需要你去操作硬體的，只不過是作業系統不僅給我們提供了檔案這個概念，並且把對檔案開啟的這個複雜操作封裝成了一個雙擊檔案的介面給我們。
0000011011100111 --> 開啟 --> 雙擊
0000011011100111 --> 儲存 --> ctrl + s
0000011011100111 --> 複製 --> ctrl + c
作業系統的定義
作業系統的定義：作業系統位於計算機硬體與應用軟體之間，它是一個協調管理計算機資源和軟體資源的控制程式。它把對硬體的複雜操作，封裝成一個一個簡單的介面，供人們使用。
為什麼要有作業系統
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要控制計算機 --> 必須要有作業系統
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為了明白為什麼要有作業系統。在這裡再給出一個計算機系統的組成：一套完整的計算機系統由計算機硬體、作業系統和應用程式組成，對這三個元件的解釋如下：
1.應用程式：用來具體幹活完成一個個任務的，和作業系統、人互動。
2.作業系統：接收外部指令控制硬體。從繁（控制高低電平）到簡（一個個指令、介面），和應用程式，硬體，人互動。
3.硬體：以二進位制的形式儲存資料、輸出資料、輸入資料，和作業系統互動。
應用程式的啟動和作業系統的啟動
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應用程式的啟動流程：
1.雙擊Windows桌面上的圖示
2.傳送指令給作業系統
3.作業系統把這條指令轉換成0和1傳送個CPU
4.CPU把這條指令傳送給記憶體
5.記憶體從硬碟中調取程式的資料
6.將應用程式程式碼給記憶體，啟動程式
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作業系統的啟動流程
計算機分為兩大類：硬體和軟體
作業系統是軟體、
啟動作業系統相當於啟動軟體，但如果要啟動軟體就必須得經過作業系統
按下開機鍵時，作業系統還躺在硬碟裡，但我們想現在啟動作業系統，但是啟動作業系統又必須得經過作業系統
所以我們現在需一個臨時的作業系統把真正的作業系統啟動
ROM+CMOS充當了臨時作業系統
所以有ROM臨時控制CPU（充當臨時作業系統），這個臨時作業系統負責去CMOS尋找真正作業系統的路徑，找到了，然後啟動作業系統
然後真正的作業系統接管ROM的工作（操作硬體的工作）
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