软件开发中必须要知道的一些计算机基础知识
1:冯.诺依曼体系
冯.诺依曼体系结构是现代计算机的基础,现在大多计算机仍是冯.诺依曼计算机的组织结构,只是作了一些改进而已,并没有从根本上突破冯体系结构的束缚 。冯.诺依曼也因此被人们称为“计算机之父”。
2:CPU和IT行业三大定律
-
1.摩尔定律是由英特尔( Intel)创始人之一戈登有小 ; GUruon IvIoore征山不。 其内容为:当价格不变时 ,集成电路 上可容纳的元器件的数目 ,约每隔18-24个月便会增加一 倍 性能也将提升倍。换言之,每一美元所能买到的电脑性能, 将每隔18-24个月翻倍以上。
-
2.安迪-比尔定律( Andy and Bll’s Law )描述了硬件产商和软件产商之间的关系。即比尔要拿走安迪所给的( What Andy gives, Bill takes away )。 个人电脑工业整个的生态链是这样的:以微软为首的软件开发商吃掉硬件提升带来的全部好处,迫使用户更新机器让惠普和戴尔等公司收益,而这些整机生产厂再向英特尔这样的半导体厂订货购买新的芯片、同时向Seagate等外设厂购买新的外设。在这中间,各家的利润先后得到相应的提升,股票也随着增长。各个硬件半导体和外设公司再将利润投入研发,按照摩尔定理制定的速度,提升硬件性能,为微软下一步更新软件、 吃掉硬件性能做准备。当然,微软和其它软件开发商在吃掉大部分硬件提升好处的同时,或多或少地会给用户带来些新东西。
-
3.反摩尔定律: Google的前CEO埃里克施密特提出的:如果你反过来看摩尔定律,一个T公司如果今天和18个月前卖掉同样多的、 同样的产品,它的营业额就要降一半。IT界把它称为反摩尔定律。反摩尔定律对于所有的IT公司来讲,都是非常可怕的,因为个IT公司花了同样的劳动,却只得到以前一半的收入。反摩尔定律逼着所有的硬件设备公司必须赶上摩尔定律所规定的更新速度,而所有的硬件和设备生产厂活得都是非常辛苦的。
-
cpu介绍
1:中央处理器(Central Processing Unit,CPU)是计算机的大脑。它从内存中获取指令,然 后执行这些指令。
2:包括::控制单元(control unit)和算术/逻辑单元(arithmetic/login unit)。 控制单元:用于控制和协调其他组件的动作。 算术逻辑单元:用于完成数值运算(+、-、*、/)和逻辑运算(比较)。
3:每台计算机都有一个内部时钟,该时钟以固定速度发射电子脉冲。时钟速度越快,在给 定的时间段内执行的指令就越多。速度的计量单位是赫兹(Hz),1Hz相 当于每秒1个脉冲。随着CPU速度不断提高,目前以千兆赫(GHz)来表述。
4:最初一个CPU只有一个核(core)。核是处理器中实现指令读取和执行的部分。一个多核 CPU是一个具有两个或者更多独立核的组件。可提高CPU的处理能力。
现在的CPU都是构建在一块小小的硅半导体芯片上 ,这块芯片上包含数百万称为晶体管的小电路开关上,用于处理信息。
1khz = 1024hz
1mhz = 1024khz
1Ghz = 1024mhz
3:持久化存储设备
- 内存中的信息在断电时会丢乐。那我们可以考虑将程序和数据永久的保存在存储设备上。当计算机确实需要这些数据时,再移入内存,因为从内存中读取比从存储设备读取要快得多。
存储设备主要有以下三种
- 磁盘驱动器
- 光盘驱动器(CD和DVD)
CD的容量可达700MB。
DVD的容量可达4.7GB。
- USB闪存驱动器
USB: Universal Serial Bus, 通用串行总线。
可以使用USB将打印机、数码相机、鼠标、外部硬盘驱动器连接到计算机上。USB闪存驱动器很小,可用于存储和传输数据的设备。
4:bit与byte
- 计算机就是一系列的电路开关。每个开关存在两种状态:关(off)和开(on)。 如果电路是开的,它的值是1。如果电路是关的,它的值是0。
- 一个0或者一个1存储为一 个比特(bit), 是计算机中最小的存储单位。
- 计算机中是最基本的存储单元是字节(byte)。每个字节由8个比特构成。
- 计算机的存储能力是以字节和多字节来衡量的。如下:
千字节(kilobyte,KB) = 1024B
兆字节(megabyte,MB) = 1024KB
千兆字节(gigabyte,GB) = 1024MB
万亿字节(terabyte,TB) = 1024GB
5:计算机硬件——内存
-
实测发现:内有存取数据的速度比硬盘的存取速度快10倍,在某些环境里,硬盘和内存之间的速度差距可能会更大。而CPU的速度比内存不知还要快多少倍。当我们把程序从硬盘放到内存以后,CPU就直接在内存运行程序,这样比CPU直接在硬盘运行程序就要快很多。
-
内存解决了一部分CPU运行过快,而硬盘数据存取太慢的问题。提高了我们的电脑的运行速度。内存就如同一条“高速车道”一般,数据由传输速度较慢的硬盘通过这条高速车道传送至CPU进行处理。
-
但内存是带电存储的(一旦断电数据就会消失),而且容量有限,所以要长时间储存程序或数据就需要使用硬盘。
-
内存在这里起了两个作用:
1.保存从硬盘读取的数据,提供给CPU使用
2.保存CPU的一些临时执行结果,以便CPU下次使用或保存到硬盘 -
内存(也叫Random-Access Memory,RAM):由一个有序的字节序列组成,用于存储程序及程序需要的数据。
-
一个程序和它的数据在被CPU执行前必须移到计算机的内存中。
-
每个字节都有一个唯一的地址。使用这个地址确定字节的位置,以便于存储和获取数据。
-
一个计算机具有的RAM越多,它的运行速度越快,但是此规律是有限制的。
-
内存与CPU一样,也构建在表面嵌有数百万晶体管的硅半导体芯片上。但内存芯片更简单、更低速、更便宜。
6:计算机史上的两个鼻祖
-
最近半个世纪以来,世界计算机科学界的重大进步,离不开图灵等人的理论奠基作用和多方面的开创性研究成果。图灵是当之无愧的计算机科学和人工智能之父。甚至认为,他在技术上的贡献及对未来世界的影响几乎可与牛顿、爱因斯坦等巨人比肩。
-
图灵论文中的“用有限的指令和有限的存储空间可算尽一切可算之物”理论让当时所有的科学家震惊
-
美国计算机学会(ACM)的年度“图灵奖”,自从1966年设立以来, 一直是世界计算机科学领域的最高荣誉,相当于计算机科学界的诺贝尔奖。至今,中国人只有姚期智院士获该奖项。
- 20世纪最重要的数学家之一,在现代计算机、博弈论、核武器。和生化武器等诸多领域内有杰出建树的最伟大的科学全才之一。被后人称为 “计算机之处和“博弈论之父”。
- 计算机基本工作原理是存储程序和程序控制,它是由世界著名数学家冯.诺依曼提出的。最简单的来说,冯诺依曼理论的要点是:数字计算机的数制采用二进制;计算机应该按照程序顺序执行。
- 计算机基本工作原理是存储程序和程序控制,它是由世界著名数学家冯.诺依曼提出的。最简单的来说,冯诺依曼理论的要点是:数字计算机的数制采用二进制;计算机应该按照程序顺序执行。
- 同样有着“计算机之父”称号的冯诺依曼的助手弗兰克尔在一封信中写到: …计算 机的基本概念属于图灵。按照我的看法,冯诺依曼的基本作用是使世界认识了由图灵引入的计算机基本…
7:操作系统
- 操作系统(Operating System)是运行在计算机上的最重要的程序,它可以管理和控制计算机的活动。
- 操作系统的主要任务:
1:控制和监视系统的活动
2:分配和调配系统资源
3:调度操作 - 操作系统(Operating System)是运行在计算机上的最重要的程序,它可以管理和控制计算机的活动。
8:万维网
- 万维网(World Wide Web,www,环球值息网)常简称为Web,发明者蒂姆伯纳斯李。分为Web客户端和Web服务器程序。WWW可 以让Web客户端(常用浏览器)访问浏览Web服务器上的页面。是-一个由许多互相链接的超文本组)成的系统,通过互联网访问。在这个系统中,每个有用的事物,称为一样“资源”;并且由一个全局“统一资源标识符”(URI) 标识:这些资源通过超文本传输协议( Hypertext Transfer Protocol)传送给用户,而后者通过点击链接来获得资源。
万维网是无数个网络站点和网页的集合,它们在一起构成了因特网Internet最主要的部分(因特网也包括电子邮件、Usenet以及新闻组)。它实际上是多媒体的集合,是由超级链接连接而成的。我们通常通过网络浏览器上网观看的,就是万维网的内容。