0.1 概述

计算机包括硬件(hardware)和软件(software)两部分。
硬件包括计算机中可以看得见的物理部分。
而软件提供看不见的指令。这些指令控制硬件并且使得硬件完成特定的任务。

程序设计：创建(或开发)软件。软件包含了指令，告诉计算机做什么。
程序设计语言有很多种，每种语言都是为了实现某个特定的目的而发明的。没有“最好”的语言。每种语言都有它的长处和短处。

0.2 计算机硬件介绍

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0.2.1 中央处理器

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。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)。

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。

0.2.2 存储设备

内存中的信息在断电时会丢失。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、USB闪存驱动器。

0.2.3 内存

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。
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。见图。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。
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内存存取数据的速度比硬盘的存取速度快10倍，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。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。

0.2.4 输入和输出设备

常见的输入设备:键盘(keyboard)和鼠标(mouse)
常见的输出设备:显示器(monitor)和打印机(printer)
显示器屏幕分辨率:是指显示设备水平和垂直方向上显示的像素(px)数。  分辨率可以手工设置。
分辨率越高，图像越锐化、越清晰。
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$\sqrt{长度像素数^2 + 宽度像素数^2} / 屏幕尺寸$

0.2.5 通信设备

计算机可以通过通信设备进行联网。
常见的设备有:

拨号调制解调器:使用的是电话线，传输速度可达56000bps(bps:每秒比特)
DSL(数字用户线):使用的也是电话线，但传输速度叫上面的快20倍
电缆调制解调器:利用有线电视电缆进行数据传输，通常速度比DSL快。
网络接口卡(NIC):将计算机接入局域网(LAN)的设备。局域网通常用于大学、商业组织和政府组织。速度甚至可达1000Mbps
无线网络:在家庭、商业和学校中极其常见。计算机可通过无线适配器连接到局域网或internet上。

0.3 计算机发展史上的鼻祖

图灵：计算机科学和人工智能之父，“用有限的指令和有限的存储空间可算尽一切可算之物”。
冯诺依曼：“计算机之父”和“博弈论之父”。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。

0.4 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。
硬件、操作系统、应用程序和用户之间的关系如图。
操作系统的主要任务：控制和监视系统的活动、分配和调配系统资源、调度操作。
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0.5 万维网

万维网(World Wide Web,www,环球信息网)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。
Web架构有两种，一种是B/S架构，即browser- server；一种是C/S架构，即client-server。

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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。