一、计算机编程
1、编程语言
一门语言，程序员与计算机之间沟通的一种介质。
2、编程
让计算机做程序员想的事
3、为什么要编程
让计算机帮助人类干活，进而取代人力
二、计算机组成
1、cpu（大脑）
电脑创立初期，控制器和运算器是分开的
控制器（控制）#一
控制硬件（运算器，存储器，输入/输出设备）
2、运算器（运算）#二
算术运算（1+1=2） 逻辑运算（下雨要带伞）
3、存储器（记忆）#三
主存（大脑）
优点：运算速度快，内存越大可运行的程序就越多
缺点：容量小，断电即小事
外存（记笔记）
优点：容量大，永久存储
缺点：速度慢
4、I/O设备
输入设备（眼睛）#四
输入信息，键盘/鼠标/麦克风/U盘
输出设备（决策）#五
输出信息，显示屏/打印机/U盘
冯*诺伊曼机-计算机
三、计算机组成的补充
1、多核CPU
一个CPU相当于一个大脑，多核CPU意味着计算机同时拥有多个CPU，同一时刻处理多件事情（多进程）
2、32位和64位
32位：计算机一次性能处理32个0和1
64位：计算机一次性能处理64个0和1
3、机械硬盘工作原理
机械手臂
读取数据
磁道
存储数据
扇面
划分了磁道，多个扇面其实就是多个盘（区）
一个扇面就是512KB，计算机一次性从盘里读取512KB
平均寻道时间
由于工业水平限制 ——》5ms
平均延迟时间
7200r/min的电脑
7200/60=120r/s 1/120=8.3ms 平均时间=8.3/2=4.15
平均寻找数据时间
5+4.15=9.15ms
固态硬盘
基于电容储存，数学的算法
优点：不需要机械手臂，基于电存储
四、操作系统
1、文件
存储信息的介质，操作系统提供给你的一个虚拟的概念，这个虚拟的概念可以用来存储信息，帮你滑动了机械手臂
文件接口（操作系统提供的，而文件只是其中的一个接口）：帮你把对硬件的复杂操作简单化
双击接口（操作系统提供的）：让你快速打开一个应用程序
2、操作系统的作用
提供给我们一个一个接口，让我们不再关心硬件的复杂操作，让复杂操作简单化
3、应用程序的启动
- 双击QQ 让操作系统通知CPU（企鹅图标是操作系统提供的）（找到QQ在硬盘的位置）
- cpu让内存去外存读取qq的数据，qq数据进入内存
- 启动qq
4、计算机的组成（有了操作系统之后）
- 应用程序（软件）：和操作系统交互
- 操作系统（软件）：和硬件交互
- 硬件:硬件直接交互
5、操作系统的启动（开机）
启动软件，首先启动操作系统找软件在硬盘上的位置；操作系统本质也是一个软件，启动操作系统也必须找到操作系统在硬盘中的位置（要找到就必须通过操作系统）
6、临时操作系统（ROM存储器）
计算机进厂的时候就写死了，他会去CMOS存储器上调用操作系统的路径
7、临时内存（CNOS存储器）
用电池供电，存储了操作系统的路径（重装操作系统修改启动盘的位置，改的就是这个），存储了时间
- 开机，启动临时操作系统
- 临时操作系统去CMOS存储器上找到操作系统的路径
- 启动操作系统，临时操作系统关闭
五、编程语言分类
计算机只认识0和1
1、编码
0001->a
0011->b
0100->c
0111->+
叫我 0011 0010 0011 1010—》叫我爸爸
2、机械语言
写0和1
000101110011 a+b【普通人写不来】-》（设备）-》低低低高低高高高低低高高
早期只有顶级科学家才能使用计算机
优点：执行速度非常快，直接和硬件交互
缺点：开发速度非常慢
3、汇编语言
add->0111
add(a,b)(汇编语言)-》（设备））--》000101110011--》（设备）----》低低低高低高高高低低高高（高低压电频）
优点（相较于机器语言）：开发效率高
缺点（相较于机器学习）：执行效率低
print("hello")--->00100100101
4、高级语言
a+b（解释型语言）---》（设备）---》a+b（高级语言/编译型语言）--》（设备--翻译）--》add，a，b--》（设备）--》00010101001--》低低高高（高低压电频）
编译型语言（同过设备的翻译形式）
类似于Google翻译，一次行翻译所有代码为机器代码
x=1 y=2 print(x+y) #这串代码表示：打印1+2的值 ''' nick is pretty nice I would like a hamburger ''' '0001110100010110'--->直接运行
优点（相较于解释型语言）：执行效率高
缺点（相较于解释型语言）：开发效率低（找bug非常复杂）
解释型语言（同过设备的翻译形式）hello
类似于同声传译，说一句翻译一句，解释型语言的翻译器是通过编译器语言写出来的
x=1 y=2 print(x+y) #这串代码表示：打印1+2的值 ''' nick is pretty nice I would like a hamburger ''' '00011011001' '10001000111'--->逐段运行
优点（相较于编译型而言）：开发效率高
缺点（相较于编译型而言）：执行效率低
六、网络的瓶颈效应
网络通信的时间（10ms）远远大于执行程序的时间（0.01ms）--》程序的执行效率完全没必要考虑了--》（网络的应用程序）解释型语言--》python
操作系统-（单机操作的应用程序）--》编译型语言
物理学：光谱
操作系统1G内存
微内核0.1G内存+0.1G网络通信0.9G放到服务器