编程基础：计算机相关知识
前言：
知不足，然后能自反也；知困，然后能自强也。
本文为笔记性质，主要内容来自慕课网咚咚呛老师的课程《编程必备基础：计算机组成原理+操作系统+计算机网络》。
课程大纲
正文：
计算机发展的四个阶段
超级计算机
功能强，运算速度快，存储量大，多用于技术研究。
冯诺伊曼体系：将程序指令和数据一起存储的计算机设计概念结构。
冯诺伊曼瓶颈：cpu处理速度快，cpu到存储设备之间的数据传输速度慢，cpu和存储器速率之间的问题无法调和，cpu经常空转等待数据传输。
现代计算机结构
现代计算机结构在冯诺伊曼体系结构基础上进行修改，解决了cpu与存储设备之间的性能差异问题，可以理解为以存储器为核心。
cpu = 运算器 + 控制器 + 存储器
人类语言和计算机语言需要进行语言之间的转换。
程序翻译
程序解释
程序翻译 VS 程序解释
计算机执行的指令都是L0；
翻译过程生成新的L0程序；
解释过程不生成新的L0程序，解释过程由L0编写的解释器去解释L1程序；
程序翻译：C/C++
程序解释：python、php、javascript
翻译+解释：java
计算机的层次与编程语言
硬件逻辑层：触发器等逻辑电路组成，属于电子工程领域；
微程序机器层：编程语言是微指令集，微指令所组成的微程序直接交由硬件执行；
传统机器层：编程语言是CPU指令集（机器指令），编程语言和硬件直接相关；
微指令 < 微程序 = 机器指令
操作系统层：向上提供了简易的操作界面，向下对接了指令系统，管理硬件资源；
汇编语言层：编程语言是汇编语言，可以直接翻译成可执行的机器语言，完成翻译过程的程序是汇编器；
高级语言层：常见的高级语言有python、java、C/C++等；
应用层：满足某种用途的应用，如excel；
容量单位：
在物理层面，高低电平记录信息，理论上只认识0/1两种状态，0/1能表示的内容太少，就有了更大的容量表示单位。
电信100M光纤，测试峰值速度只有12M每秒？
网络常用单位为Mbps
100mbps = 100Mbits/s = (100/8)MB/s = 12.5MB/s
CPU速度
一般体现为CPU的时钟频率，单位赫兹（Hz），表示每秒中的周期性变动重复次数；
CPU速度表示高低电平变化的频率，主流CPU的时钟频率都在2GHz以上；
2GHZ = 2*1000^3Hz = 每秒20亿次
字符编码集
ASCII码
中文编码集 GBK：GBK收录了21003个汉字，支持中日韩汉字。
万国码 Unicode：定义了世界通用的符号集，UTF-8 以字节为单位对Unicode 进行编码。
操作系统统一管理计算机资源，提供了用户与计算机之间的接口。
操作系统的演进
多道程序设计
早期批处理系统只能一次处理一个任务，多道程序设计使得批处理系统可以一次处理多个任务；
多道程序设计是指在计算机内存中同时存放多个程序，多道程序在计算机的管理程序下相互穿插运行；
操作系统相关概念
并行：两个或多个事件可以在同一时刻发生；
并发：两个或多个事件可以在同一时间间隔发生；
进程是系统进行资源分配和调度的基本单位，作为程序独立运行的载体保障程序的正常执行。
在多道程序环境下，允许多个进程并发执行；
多个程序可以同时使用主存资源，资源共享根据属性分为互斥共享形式和同时访问形式。
进程在使用资源时可能需要等待或放弃；
进程的执行不是一气呵成的，是以走走停停的形式推进；
线程是操作系统进行调度的最小单位，一个进程可以有一个或多个线程，进程的线程共享进程资源。
进程的五状态模型
计算机网络主要由一些通用的、可编程的硬件互连而成，通过这些硬件，可以传送不同类型的数据来支持各种应用。
现代互联网的主要线路
分层实现不同的功能。
层次结构设计的基本原则：保证数据通路顺畅、识别目的地计算机、目的计算机状态、数据是否错误。
OSI最终没有成为广为使用的标准模型，TCP/IP 在全球范围成功运行。
OSI七层模型
TCP/IP 四层模型
计算机网络的性能指标
发送时延：受限于计算机网卡；
排队时延：数据包在网络设备中等待被处理的时间；
传播时延：受限于传输介质；
处理时延：数据包到达设备或者目的地机器被处理所需要的时间；
总时延 = 发送时延 + 排队时延 + 传播时延 + 处理时延；
往返时间RTT：表示数据报文在端到端通信中来回一次的时间，是评估网络质量的一项重要指标，通常使用 ping 命令查看。
“帧”是数据链路层数据等基本单位，发送端在网络层的一段数据前后添加特定标记形成帧，接收端根据前后特定标记识别出帧。
数据链路层的数据帧不是无限大的，数据帧过大或过小都会影响传输的效率，最大的传输单元是MTU，以太网的MTU一般为1500字节。
以太网协议：是一种使用广泛的局域网技术，应用于数据链路层的协议，使用以太网可以完成相邻设备的数据帧传输。
未完待续吧。。。