Python電腦基礎講解

標籤：mem   bios   通過   border   啟動   tab   實現   rom   center   

Python是一門程式設計語言，是特定的一類電腦識別的語言，方便程式員與電腦進行溝通

         類似與英語、日語、法語，用於各個不同國家和地區的人進行有效溝通的語言

    編程工作是指，程式員將自己想法以及讓電腦完成的工作，通過某種程式設計語言寫入到檔案中，電腦去識別運行，從而代替人類完成更高效的工作

所以說編程的結果就是一堆檔案，這一堆檔案就是程式

 

想要學習Python這門語言，必須要先瞭解電腦硬體和作業系統，因為Python的使用是作用在電腦上去實現操作的，通過作業系統去控制電腦各個組件系統完成程式運行，以達到人想要完成的效果。

 

電腦硬體五大部分：

 

組件	說明
控制器	電腦的指揮系統。控制器通過地址訪問儲存空間，從儲存空間中取出指令，經解碼器分析後，根據指令分析結果產生相應的操作控制訊號作用於其他組件，使得各組件在控制器控制下有條不紊地協調工作。
運算器	實現算術運算和邏輯運算的組件
寄存器	是電腦用來存放所有資料和程式的記憶組件。它的準系統是按指定的地址存（寫）入或者取（讀）出資訊。 電腦中的儲存空間可分成兩大類：一類是記憶體儲器，簡稱記憶體或主存；另一類是外儲存空間（輔助儲存空間），簡稱外存或輔存。 儲存空間由若干個儲存單元組成，每個儲存單元都有一個地址，電腦通過地址對儲存單元進行讀寫。一個儲存空間所包含的位元組數稱為儲存容量，單位有B、KB、MB、GB、TB等。
輸入裝置	是向電腦中輸入資訊（程式、資料、聲音、文字、圖形、映像等）的裝置。常見的輸入裝置有：鍵盤、滑鼠、圖形掃描器、觸控螢幕、條碼輸入器、光筆等。 外儲存空間也是一種輸入裝置。
輸出裝置	主要有顯示器、印表機和繪圖器等。外儲存空間也當作一種輸出裝置

 

寄存器：

名稱	包含	舉例	優點	缺點
儲存空間	記憶體（RAM）	記憶體條	存取速度快	斷電資料丟失，容量小
	外存	磁碟	斷電資料不丟失、持續保留資料、容量大	存取速度慢

        

儲存空間的種類，以及各個種類直接的速度與容量：

 

速度	儲存空間種類	容量
1ns	寄存器	<1KB
2ns	快取	4MB
10ns	記憶體	512-2048MB
S00ms	硬碟	200-1000GB
100s	磁帶	400-800GB

 

cpu：x86-64

x86：代表CPU型號

64：代表每次處理64位二進位位，即8個位元組

cpu具有向下相容性，即64的cpu可以執行32的程式

 

 

可以說電腦的大腦就是CPU，它從記憶體中取指令->解碼->執行，然後再取指->解碼->執行下一條指令，周而復始，直至整個程式被執行完成。

 

 

進位演算（瞭解部分）

                   十進位（只有0-9 10個數字）

                            0 1 2 3 4 5 6 7 9

                            123

                            1*(10^2) + 2*(10^1) + 3*(10^0)=123

                           

                   二進位（用0 1表示的一串）

                            111

                            例如：二進位111轉十進位後是7

                            1*(2^2)+1*(2^1) + 1*(2^0) = 7

            反驗算：例如將

                            # 十進位轉二進位（除2取餘法）

                            餘數倒著排序，即0111，又即111

                           

儲存單位換算

                   一個二進位位稱為1bit

                   8bit=1Bytes 稱為一個位元組

                   1024Bytes = 1KB

                   1024KB=1MB

                   1024MB=1GB

                   1024GB=1TB

                   1024TB=1PB

                  

補充儲存空間（瞭解部分）

非易失性隨機訪問儲存如ROM（Read Only Memory，ROM）

ROM->儲存BIOS的指令（BIOS：BASIC INPUT OUPUT SYSTEM）

EEPROM（Electrically Erasable PROM，電可擦除可程式化ROM）和快閃記憶體（flash memory）也是非易失性的，

但是與ROM相反，他們可以擦除和重寫。不過重寫時花費的時間比寫入RAM要多。在攜帶型電子裝置中中，快閃記憶體通常作為儲存媒介。快閃記憶體是數位相機中的菲林，是攜帶型音譯播放器的磁碟，還應用於固態硬碟。快閃記憶體在速度上介於RAM和磁碟之間，但與磁碟不同的是，快閃記憶體擦除的次數過多，就被磨損了。

        

 

還有一類儲存空間就是CMOS，它是易失性的，許多電腦利用CMOS儲存空間來保持目前時間和日期。CMOS儲存空間和遞增時間的電路由一小塊電池驅動，所以，即使電腦沒有加電，時間也仍然可以正確地更新，除此之外CMOS還可以儲存配置的參數，比如，哪一個是啟動磁碟等，之所以採用CMOS是因為它耗電非常少，一塊工廠原裝電池往往能使用若干年，但是當電池失效時，相關的配置和時間等都將丟失

 

 

 

磁碟（瞭解部分）

 

磁碟是由機械臂、金屬碟片組成的一個機械裝置

 

磁軌：每個磁頭可以讀取一段換新地區，稱為磁軌

柱面：把一個戈丁手臂位置上所以的磁軌合起來，組成一個柱面

扇區：每個磁軌劃成若干扇區，扇區典型的值是512位元組

 

資料都存放於一段一段的扇區，即磁軌這個圓圈的一小段圓圈，從磁碟讀取一段資料需要經曆尋道時間和延遲時間

平均尋道時間：機械手臂從一個柱面隨機移動到相鄰的柱面的時間成為尋到時間，找到了磁軌就以為著招到了資料所在的那個圈圈，但是還不知道資料具體這個圓圈的具體位置

平均延遲時間：機械臂到達正確的磁軌之後還必須等待旋轉到資料所在的扇區下，這段時間成為延遲時間

 

對於磁碟來說，尋找到資料的總時間=平均尋道（5ms）+平均延遲時間（7200轉的磁碟該值等於4ms）

 

 

 

當天總結：

                  

         重點一：電腦的三大核心組件，以及它們的功能？

                   1、cpu：是人的大腦，負責控制全身和運算

                   2、記憶體：是人的記憶，負責臨時儲存

                   3、硬碟：是人的筆記本，負責永久儲存

                           

         重點二：cpu、記憶體、硬碟的工作原理，解釋一個程式如何從無到有運行起來的？

從硬碟上運行一個程式，運行過程中將進程上傳到記憶體中，CPU從記憶體中調取各個指令，再下發給電腦各個硬體協同工作完成程式正常運行。

Python電腦基礎講解