计算机基础知识(计算机基础知识你了解吗?)

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盘算机基本知识(盘算机基本知识你懂得吗?)

一、关于程序运行时内存与硬盘的关系介绍

如果你的电脑上安装了QQ,你愿望和好友聊天,会双击QQ图标,打开QQ软件,输入账号和密码,然后登录就可以了。

那么,QQ是怎么运行起来的呢?

首先,有一点你要明白,你安装的QQ软件是保留在硬盘中的。

双击QQ图标,操作体系就会知道你要运行这个软件,它会在硬盘中找到你安装的QQ软件,将数据(安装的软件实质上就是很多数据的聚集)复制到内存。对!就是复制到内存!QQ不是在硬盘中运行的,而是在内存中运行的。

为什么呢?因为内存的读写速度比硬盘快很多。

对于读写速度,内存 > 固态硬盘 > 机械硬盘。机械硬盘是靠电机带动盘片转动来读写数据的,而内存条通过电路来读写数据,电机的转速确定没有百思特网电的传输速度(几乎是光速)快。虽然固态硬盘也是通过电路来读写数据,但是因为与内存的掌握方法不一样,速度也不及内存。

所以,不管是运行QQ还是编纂Word文档,都是先将硬盘上的数据复制到内存,能力让CPU来处置,这个进程就叫作载入内存(Load into Memory)。完成这个进程须要一个特别的程序(软件),这个程序就叫做加载器(Loader)。

CPU直接与内存打交道,它会读取内存中的数据进行处置,并将成果保留到内存。如果须要保留到硬盘,才会将内存中的数据复制到硬盘。

例如,打开Word文档,输入一些文字,虽然我们看到的不一样了,但是硬盘中的文档没有转变,新增的文字暂时保留到了内存,Ctrl+S才会保留到硬盘。因为内存断电后会丧失数据,所以如果你编纂完Word文档忘却保留就关机了,那么你将永远无法找回这些内容。

虚拟内存

如果我们运行的程序较多,占用的空间就会超过内存(内存条)容量。例如盘算机的内存容量为2G,却运行着10个程序,这10个程序共占用3G的空间,也就意味着须要从硬盘复制 3G 的数据到内存,这显然是不可能的。

操作体系(Operating System,简称 OS)为我们解决了这个问题:当程序运行须要的空间大于内存容量时,会将内存中暂时不用的数据再写回硬盘;须要这些数据时再从硬盘中读取,并将另外一部分不用的数据写入硬盘。这样,硬盘中就会有一部分空间用来寄存内存中暂时不用的数据。这一部分空间就叫做虚拟内存(Virtual Memory)。

3G - 2G = 1G,上面的情形须要在硬盘上分配 1G 的虚拟内存。

硬盘的读写速度比内存慢很多,重复交流数据会消费很多时光,所以如果你的内存太小,会严重影响盘算机的运行速度,甚至会涌现”卡逝世“现象,即使CPU强劲,也不会有大的改观。如果经济条件许可,建议将内存升级为 4G,在 win7、win8 下运行软件就会比拟流利了。

总结:CPU直接从内存中读取数据,处置完成后将成果再写入内存。

图1:CPU、内存、硬盘和主板的关系

二、数据在百思特网内存中的存储方法

盘算机要处置的信息是多种多样的,如十进制数、文字、符号、图形、音频、视频等,这些信息在人们的眼里是不同的。但对于盘算机来说,它们在内存中都是一样的,都是以二进制的情势来表现。

要想学习编程,就必需懂得二进制,它是盘算机处置数据的基本。

内存条是一个非常精密的部件,包括了上亿个电子元器件,它们很小,到达了纳米级别。这些元器件,实际上就是电路;电路的电压会变更,要么是 0V,要么是 5V,只有这两种电压。5V 是通电,用1来表现,0V 是断电,用0来表现。所以,一个元器件有2种状况,0 或者 1。

我们通过电路来掌握这些元器件的通断电,会得到很多0、1的组合。例如,8个元器件有 28=256 种不同的组合,16个元器件有 216=65536 种不同的组合。虽然一个元器件只能表现2个数值,但是多个联合起来就可以表现很多数值了。

我们可以给每一种组合赋予特定的含义,例如,可以分离用 1101000、00011100、11111111、00000000、01010101、10101010 来表现 C、语、言、中、文、网 这几个字,那么联合起来 1101000 00011100 11111111 00000000 01010101 10101010 就表现”C语言中文网“。

一般情形下我们不一个一个的应用元器件,而是将8个元器件看做一个单位,即使表现很小的数,例如 1,百思特网也须要8个,也就是 00000001。

1个元器件称为1比特(Bit)或1位,8个元器件称为1字节(Byte),那么16个元器件就是2Byte,32个就是4Byte,以此类推:

现在,你知道1GB的内存有多少个元器件了吧。我们通常所说的文件大小是多少KB、多少MB,就是这个意思。

单位换算:

你看,在内存中没有abc这样的字符,也没有gif、jpg这样的图片,只有0和1两个数字,盘算机也只认识0和1。所以,盘算机应用二进制,而不是我们熟习的十进制,写入内存中的数据,都会被转换成0和1的组合。三、ASCII与Unicode编码

这是经常容易混杂的一个点。

ASCII码

我们知道,一个二进制位(Bit)有0、1两种状况,一个字节(Byte)有8个二进制位,有256种状况,每种状况对应一个符号,就是256个符号,从0000000到11111111。

盘算机出生于美国,早期的盘算机应用者大多应用英文,上世纪60年代,美国制订了一套英文字符与二进制位的对应关系,称为ASCII码,沿用至今。

ASCII码规定了128个英文字符与二进制的对应关系,占用一个字节(实际上只占用了一个字节的后面7位,最前面1位统一规定为0)。例如,字母 a 的的ASCII码为 01100001,那么你暂时可以懂得为字母 a 存储到内存之前会被转换为 01100001,读取时遇到 01100001 也会转换为 a。

Unicode编码

随着盘算机的风行,应用盘算机的人越来越多,不仅限于美国,全部世界都在应用,这个时候ASCII编码的问题就凸现出来了。

ASCII编码只占用1个字节,最多只能表现256个字符,我大中华区10万汉字怎么表现,日语韩语拉丁语怎么表现?所以90年代又制订了一套新的规范,将全世界规模内的字符统一应用一种方法在盘算机中表现,这就是Unicode编码(Unique Code),也称统一码、万国码。

Unicode 是一个很大的聚集,现在的范围可以容纳100多万个符号,每个符号的对应的二进制都不一样。Unicode 规定可以应用多个字节表现一个字符,例如 a 的编码为 01100001,一个字节就够了,”好“的编码为 01011001 01111101,须要两个字节。

为了兼容ASCII,Unicode 规定前0~127个字符与ASCII是一样的,不一样的只是128~255的这一段。