该笔记是当时学习专业课程留下来的学习笔记。

转本经验（b站视频）：2022年江苏专转本计算机大类上岸南工程经验分享与辅导

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计算机系统=硬件+软件，如下图：

程序：就是使用源代码来告诉计算机做什么和如何做的一组指令，这些指令都是计算机能够理解并能够执行的一些命令。

程序的特性：

程序与数据关系：

程序与软件关系：

软件特性：

计算机软件与知识产权：软件是智力劳动的成果，受到知识产权(版权)法的保护。

软件许可证(license)：

根据软件定位、软件用途分类

软件使用分类：

注意：自由软件一定是免费软件；而免费软件不一定是自由软件。

计算机软件根据用途分类：

介绍系统软件

系统软件：给用户使用计算机提供方便、给应用软件的开发与运行提供支持、使计算机有效、安全、可靠地运行的软件。

最重要的系统软件：

为什么有操作系统？对于没有安装任何软件的计算机称为裸机，其是无法直接使用，一般都是安装了操作系统后来对计算机进行操作。

操作系统(OS，operating system)：用于执行各种具有共性和基础性操作的软件，是重要的系统软件，几乎所有的计算机都要安装OS。

OS的组成：操作系统是在硬件平台上的，屏蔽技术细节

内核介绍：

操作系统的四种类型：

OS的三个主要作用：

小常识：一般操作系统会安装到C盘中(举例占据5G的容量)，当电脑开机启动时会将其中操作系统内核(占据操作系统的一部分)装载到内存中(且常驻于内存中)。我们在开机启动后如点击软件会得到快速响应都是基于操作系统内核的。

BIOS(Basic Input Output System)：基本输入输出系统，其是存放在主板上的只读存储器(Flash ROM)中的一组程序(固件)。该程序只读，无法修改，但可以将BIOS进行升级。

主要包含的四个部分(程序)：

计算机断电后，BIOS程序和CMOS中的数据仍保持不变。CMOS电池可进行供电。

BIOS与操作系统的启动过程如下：

单任务与多任务

在计算中包含单任务处理与多任务处理，计算机执行一个任务就对应着运行一个应用程序。每启动一个应用程序，os就会打开一个相应窗口，通常一个窗口就是一个任务。

认识前台任务与后台任务

前台任务：能接受用户输入(击键或按击鼠标)的窗口只能有一个，称为活动窗口。

后台任务：除了前台任务之外都属于后台任务，当对应任务称为后台任务时一般会暂停运行但不排除会在后台运行的软件，如QQ、网易云音乐等，都可以在后台执行。

区别：前台任务对应的窗口(活动窗口)位于其他窗口的前面。并且前台任务窗口的标题栏颜色也会与其他任务窗栏不一样。

共同点：都是在计算机中运行。

前台与后台任务切换：为了输入信息到某个后台任务中去，必须切换窗口。例如单击要激活的后台任务窗口的任何部位或单击任务栏对应的任务按钮。

关于如何结束任务的运行

每一个任务都会占用很大一部分的系统资源(如存储器、cpu、屏幕等)，当不再需要使用应用时就应该退出该应用程序，释放资源。

方式：通过点击应用右上角的x号或调用任务管理器强制关闭应用。

CPU芯片瞬间可同时执行的任务数据：

为什么可以实现多任务处理？

针对于多任务处理要解决哪些问题呢？

认识CPU管理(处理器管理)

目的：让CPU轮流为所有任务服务。

原则：公平性；优先级。

方法：如何分配任务

使用时间片示图如下：

首先先介绍一个内存储器，内存储器空间分为两个部分：系统区、用户区。

一般内存储器的内存由8G、16G、32G…，对于容量越小的内存储器就会出现一些问题，当内存储器在运行期间内存满了怎么办，此时就出现了解决方案—虚拟存储器。

当内存储器用户区存满时，会使用一个最近最少使用算法(LRU算法)，将暂时不使用的程序与数据暂存到虚拟内存中，如下图：

虚拟内存：它是硬盘中的一块区域，虚拟内存=物理内存+虚拟内存。具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量加以扩充的一种存储器系统。其逻辑容量是由内存容量和外存容量之和所决定，其运行速度接近于内存速度，而其成本却又接近于外存。

介绍该"存储管理"需要解决的问题

①为每个任务分配存储空间，任务结束后收回存储空间。

②对存储空间进行保护

③对存储空间进行扩充，使应用程序的存储空间不受实际存储容量大小的限制。

上面所说的问题解决方案就是使用的虚拟存储器。

操作系统中的设备管理程序主要负责以下两个任务：

微软的windows

操作系统演变：

从95->98->2000->xp到之后的windows8、windows10多个版本迭代，一般这些用于PC个人用户机。

还包含了服务器的操作系统如server2000。

特点：提供了多任务处理能力，采用图形用户界面，在个人计算机上广泛使用，其垄断了PC机市场90%的份额。该操作系统由大量的第三方软件及硬件，用户多相对于产品软件也会更多。

缺点：不稳定，系统会越来越慢，安全性不好，有漏洞。

Unix操作系统

因特网上首先流行的操作系统是Unix，对于不同机型(个人计算机、工作站、服务器、大型机与巨型机)都有不同的版本。

特点：功能强大、可移植性好，可伸缩性和互操作性强、网络通信功能强，安全可靠。

之后出现Linux系统，Linux系统开始风靡起来了。

Linux操作系统

应用于网络服务器、个人计算机、巨型机、嵌入式系统(如手机、游戏机、电子书阅读器、路由器等等)中发挥了巨大的威力。

Linux操作系统是开源的，现如今已有超过300个Linux发行版，很多系统都是使用的Linux内核。

Android操作系统

Google推出的系统，使用Linux为基础的操作系统，是自由及开放源代码软件。

支持处理器类型：ARM、MIPS、Power Architecture、Intel x86。

现如今安卓也在平板电脑市场急速扩张！！！

IOS操作系统(苹果)

IPhone、IPod touch、ipad以及Apple TV都是使用的IOS操作系统。

特点：可使用多点触控直接操作，例如滑动、轻按、挤压与旋转。

支持硬件：基于ARM架构的CPU。

算法是什么？

算法包含了四个基本内容：

算法所解决的是一类问题而不是一个特定的问题。

算法满足的四个条件：

程序设计语言大致分为三种类型：机器语言、汇编语言、高级程序设计语言。

程序：是为了用计算机解决某个问题而采用程序设计语言编写的一个指令序列。其目的是为了通信，用于让计算机执行指定的工作，程序最终会交给计算机去执行。

重要：在计算机硬件中只识别0与1(二进制)。

程序语言有哪些呢？

①程序设计语言：编写适合于不同用途的程序

②数据描述语言，用于描述数据(文档、音乐、图像、视频等)的规范、结构与文件格式。

③脚本语言：用于编写嵌入在文档中的程序设计语言。

④计算机通信协议，如用于计算机之间通信的会话(请求-应答)的语法。

⑤数据库语言，用于数据操作

机器语言

机器语言：就是计算机的指令系统，其指令是使用二进制编码表示的。使用机器语言编写程序，就是说在使用二进制来编写程序。

优缺点：优点是可以直接被计算机执行(硬件只能识别二进制)；缺点是记不住、难理解、效率低、不易维护。现在一般使用高级语言来进行编写程序。

机器语言的指令例子如下：

机器程序都是由二进制来表示的！！！

汇编语言

汇编语言是使用助记符来表示机器语言指令中的操作符与操作数，换个意思来说就是原本执行+我们用机器语言二进制表示，而汇编中则是一个英文单词表示即助记符，这样的话能够提高编写程序的效率。

对于要让计算机进行相同的运算操作，机器语言是晦涩难懂的二进制，而汇编则使用助记符，略微减小了编程时的难度。

优缺点：优点是操作数可直接使用十进制表示，程序也更容易理解；缺点是大型程序难以开发，比较依赖于具体计算机。

高级程序语言(重要，理解解释与编译)

程序语言发展史：

目的：克服汇编语言的缺陷、提高编程和维护的效率。

特点：这些语言都更接近人们日常使用的语言(如英语)，更加容易理解，并且对于符号、词汇、语法和语义的各种语言成分都有严格的规定。

下面介绍一些语言以及其对应的特点：

对于程序设计语言中的任何一个语言，最终还是会编译成汇编语言或机器语言在计算机上执行，如何从高级语言转换为汇编或二进制呢，那么就使用到了对应的翻译程序，过程如：源程序 ==(翻译程序)=> 目标程序

常用的几种翻译程序如下：

理解解释与编译的概念与区别：重要！！！

下图是编译程序的过程：

[1]. CPU时间片轮转机制

[2]. 操作系统 虚拟存储器的概念

[3]. 算法：LRU（最近最少使用）