Python計算機基礎講解
Python是一門編程語言，是特定的一類計算機識別的語言，方便程序員與計算機進行溝通
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，程序員將自己想法以及讓計算機完成的工作，通過某種編程語言寫入到文件中，計算機去識別運行，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文件，這一堆文件就是程序
想要學習Python這門語言，必須要先了解計算機硬件和操作系統，因為Python的使用是作用在計算機上去實現操作的，通過操作系統去控制計算機各個部件系統完成程序運行，以達到人想要完成的效果。
計算機硬件五大部分：
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部件 |
說明 |
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控制器
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計算機的指揮系統。控制器通過地址訪問存儲器，從存儲器中取出指令，經譯碼器分析後，根據指令分析結果產生相應的操作控制信號作用於其他部件，使得各部件在控制器控制下有條不紊地協調工作。 |
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運算器 |
實現算術運算和邏輯運算的部件 |
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寄存器
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是計算機用來存放所有數據和程序的記憶部件。它的基本功能是按指定的地址存（寫）入或者取（讀）出信息。 計算機中的存儲器可分成兩大類：一類是內存儲器，簡稱內存或主存；另一類是外存儲器（輔助存儲器），簡稱外存或輔存。 存儲器由若幹個存儲單元組成，每個存儲單元都有一個地址，計算機通過地址對存儲單元進行讀寫。一個存儲器所包含的字節數稱為存儲容量，單位有B、KB、MB、GB、TB等。
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輸入設備 |
是向計算機中輸入信息（程序、數據、聲音、文字、圖形、圖像等）的設備。常見的輸入設備有：鍵盤、鼠標、圖形掃描儀、觸摸屏、條形碼輸入器、光筆等。 外存儲器也是一種輸入設備。 |
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輸出設備 |
主要有顯示器、打印機和繪圖儀等。外存儲器也當作一種輸出設備 |
寄存器：
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名稱
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包含
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舉例 |
優點
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缺點
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存儲器
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內存（RAM）
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內存條
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存取速度快
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斷電數據丟失，容量小
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外存
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磁盤
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斷電數據不丟失、永久保留數據、容量大
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存取速度慢
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存儲器的種類，以及各個種類直接的速度與容量：
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速度 |
存儲器種類 |
容量 |
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1ns |
寄存器 |
<1KB |
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2ns |
高速緩存 |
4MB |
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10ns |
內存 |
512-2048MB |
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S00ms |
硬盤 |
200-1000GB |
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100s |
磁帶 |
400-800GB |
cpu：x86-64
x86：代表CPU型號
64：代表每次處理64位二進制位，即8個字節
cpu具有向下兼容性，即64的cpu可以執行32的程序
可以說計算機的大腦就是CPU，它從內存中取指令->解碼->執行，然後再取指->解碼->執行下一條指令，周而復始，直至整個程序被執行完成。
進制演算（了解部分）
十進制（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
二進制（用0 1表示的一串）
111
例如：二進制111轉十進制後是7
1*(2^2)+1*(2^1) + 1*(2^0) = 7
反驗算：例如將
# 十進制轉二進制（除2取余法）
余數倒著排序，即0111，又即111
存儲單位換算
一個二進制位稱為1bit
8bit=1Bytes 稱為一個字節
1024Bytes = 1KB
1024KB=1MB
1024MB=1GB
1024GB=1TB
1024TB=1PB
補充存儲器（了解部分）
非易失性隨機訪問存儲如ROM（Read Only Memory，ROM）
ROM->存儲BIOS的指令（BIOS：BASIC INPUT OUPUT SYSTEM）
EEPROM（Electrically Erasable PROM，電可擦除可編程ROM）和閃存（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。在便攜式電子設備中中，閃存通常作為存儲媒介。閃存是數碼相機中的膠卷，是便攜式音譯播放器的磁盤，還應用於固態硬盤。閃存在速度上介於RAM和磁盤之間，但與磁盤不同的是，閃存擦除的次數過多，就被磨損了。
還有一類存儲器就是CMOS，它是易失性的，許多計算機利用CMOS存儲器來保持當前時間和日期。CMOS存儲器和遞增時間的電路由一小塊電池驅動，所以，即使計算機沒有加電，時間也仍然可以正確地更新，除此之外CMOS還可以保存配置的參數，比如，哪一個是啟動磁盤等，之所以采用CMOS是因為它耗電非常少，一塊工廠原裝電池往往能使用若幹年，但是當電池失效時，相關的配置和時間等都將丟失
磁盤（了解部分）
磁盤是由機械臂、金屬盤片組成的一個機械裝置
磁道：每個磁頭可以讀取一段換新區域，稱為磁道
柱面：把一個戈丁手臂位置上所以的磁道合起來，組成一個柱面
扇區：每個磁道劃成若幹扇區，扇區典型的值是512字節
數據都存放於一段一段的扇區，即磁道這個圓圈的一小段圓圈，從磁盤讀取一段數據需要經歷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，找到了磁道就以為著招到了數據所在的那個圈圈，但是還不知道數據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道之後還必須等待旋轉到數據所在的扇區下，這段時間成為延遲時間
對於磁盤來說，尋找到數據的總時間=平均尋道（5ms）+平均延遲時間（7200轉的磁盤該值等於4ms）
當天總結：
重點一：計算機的三大核心組件，以及它們的功能？
1、cpu：是人的大腦，負責控制全身和運算
2、內存：是人的記憶，負責臨時存儲
3、硬盤：是人的筆記本，負責永久存儲
重點二：cpu、內存、硬盤的工作原理，解釋一個程序如何從無到有運行起來的？
從硬盤上運行一個程序，運行過程中將進程上傳到內存中，CPU從內存中調取各個指令，再下發給計算機各個硬件協同工作完成程序正常運行。
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