计算机的历史
算盘-时钟计时-步进器（机械齿轮结构）-电子计算机
电子计算机里面使用电磁铁控制电路联通（继电器），计算器数量很多就导致了很容易出现故障，虫子喜欢去温暖的地方，一个故障维修员修理的时候曾经拔出一只虫子（bug），之后程序除了故障就说其中有 虫子，bug的来源
机械继电器-二极管-晶体管，逐步走向电子计算机时代
晶体管只有导通和不导通两种状态，只能表达 ture or false 但是有一门 boole`s 布尔代数可以用1和0进行逻辑变换，得到与门、或门、非门、异或门（使用一个非门、一个与门实现）
非门
或门
异或门
ASCll,the American Standard Code for Information Interchange.
但是这只是针对英语的标准，在1992年出现了Unicode实现了所有语言的字符对应表
ALU
ALU 计算逻辑单元就是将多个逻辑门放到一起，乘法无非就是对一些逻辑门，更复杂一些，一些简单的家电微波炉里面可能就没有乘法计算单元，因为使用加减法单元就可以实现
内存
8-bit 计算底层是8个全加器的组合，全加器又是由半加器抽象成一个模块而成
AND-OR 锁存器，可以实现”记忆“一个 bit 而一组锁存器的单元就是寄存器，可以存储多少 bit 位，即 withd 位宽，就是8位寄存器，16位寄存器，32位寄存器…64-bits wide register
操作64位寄存器需要64跟输入线，一根串联的写入控制线，64跟输出线，就需要129跟线，解决办法是使用矩阵
矩阵可以控制指定位置的锁存器是否开启，16+16+3根线
同时需要多路复用器 multiplexer 用于选路，需要输入地址位，就可以做出 RAM
CPU
CPU “取指-解码-执行”的速度叫做“时钟速度” clock speed （单位 Hertz 赫兹）
超频就是调高时钟频率，芯片制造商经常的给 CPU 留一些余地，可以接受一点超频，但是超频太多会让 CPU 过热，产生乱码，因为辛哈跟不上时钟，同时降频可以节省很多电源，现在处理器都可以“动态调整频率”
影响 CPU 的指定速度的较大的原因是 取址 时间，内存的速度还不够快，需要在CPU里加一个单独的单元 cache 缓存，还可以通过总线 bus 一批一批的从内存中读取数据，CPU就不用空等了如果 CPU 直接从缓存中读取到了值，就叫缓存命中，如果没有读取到就叫 cache miss
流水线技术也可以提高 CPU 的运行速度，但是会出现数据依赖，现在有些可以通过乱序处理解决
还可以一次性处理多条指令，四核、八核，多核心数是指一个 CPU 芯片中有多个独立处理单元
早期内存都需要打孔纸由计算机读取写入内存（这让我联想到了我们的答题卡，80年代的机器使用物理读取打孔纸，和现在我们使用拍照答题卡识别是一个道理），后来发展成为了面板控制，面板上有很多开关但是也必须要有硬件基础的、了解寄存器原理、操作码人才能编程，后续才演化为了编程语言
1940~1950是需要手动将伪代码转换为操作码进行输入计算机进行编程，但是对我们来说是很不友好、很不好记的，于是诞生了汇编器，通过汇编器将文字语言编译成机器码（或者说汇编代码、操作码）进行发送给计算机进行编程
汇编器可以实现自动识别 JUMP （跳转）的地址位置，当添加一条新的代码后面地址都会被改变，汇编器可以自动的识别地址位置，隐藏了不必要的细节来做更复杂的工作，导致了现在的程序员“能力空心化”（例如懒人包被投毒事件，我们在了解细节、原理的情况下为了节省时间可以使用懒人包，但是当不了解原理就去使用往往隐藏着巨大的风险和隐患，包括以后遇到一些 bug 都不会应对）
面向对象的核心是：隐藏复杂度，选择性的公布功能
为了去除原有的超多电线，出现了集成电路板 IC 主要作用是把小部件里的电路集成在一起，有创新出了印刷电路板 PCB ，把 PCB 和 IC 组合使用可以大幅减少独立组件和电线
早期存储从打孔纸演化为磁芯存储器，使用电流缠绕磁铁改变磁极
磁带是同样的道理，但是最大的问题是访问速度，磁带是连续的，必须倒带或者快进到特定位置，后来有了磁鼓存储器，导致了硬盘的发展
软盘除了盘片是软的其他的和硬盘一样，主要为了编写
文件存储内部是无序的，就需要“目录文件”来存储文件的一些信息，比如文件名，大小，权限，所有者，所在内存地址（某个 block ），文件如果被删除就会删除目录文件里对应的条目，对应的 block 也会被释放，可以重新写入内容，但是在没有写入内容时，文件内容在内存中并没有被擦除，这样存储会导致很多内存碎片没有被利用，“碎片整理”技术可以将同一内容的 block 整合到一起，增加文件之后查看就不用花费时间查找新的增加片段
为了便于管理“分层文件系统”诞生，有文件夹嵌套，文件目录里需要多记录一条文件信息是是否是文件夹，如果有文件移动可以修改目录文件，而文件在内存中的位置不变
“无损压缩”没有丢失任何数据
“霍夫曼树”列出所有块和出现频率，每轮选择最低的频率，将他们组合成一棵树，循环直到组成一棵树，把每个分支用1和0标注，按照树的索引方式，就可以将每个块生成一个唯一的编码
电传打印机 - 图形界面显示的显示技术，阴极射线管（ CRT ）：引导电子描绘图形- 光栅扫描：一行一行的在特定的点打开电子束 - 后可以用像素显示，液晶显示器（ LCD ），也用光栅扫描
冷战结束，美国半导体公司迎来寒冬，市场被日本手持计算器占据，又进一步的降低了集成电路的成本，后催生了游戏机的诞生又进一步的降低了成本，使得家用计算机开始普及，1975年期间家用电脑开始出现
画面填充1.画家算法，先填充距离远的，再填充距离近的 2.深度缓冲 z-buffering，会默认背景的距离是无限远，因为不需要对目标进行排序因此比画家算法更加快速，
背景剔除，一个3D的三角是有两面的，3D游戏中地图，和玩家的头都是只能看到外面，所里可以不需要关注里面，就节省了一半的三角图形计算
网络
LAN 局域网
载波侦听多路访问 CSMA ：多台电脑共享一个传播媒介
许多计算机同时监听载体，成为“侦听”和“多路访问”
以太网的载体是铜线，WiFi的载体是传播无线电波的空气，而载体传输数据的速度叫“带宽”
随着网络流量的上升，两台计算机同时写入数据的概率也会上升
为了避免网络冲突 collision ，等待重新发送的时间随指数增加叫“指数退避”，以太网和WiFi都用这种方法，很多协议也用
为了减少冲突、提升效率，需要减少同一载体中的设备的数量，载体和其中的设备总称为“冲突域”，就需要用交换机链接不同的局域网
相距很远的两地之间有专门的线路联通，成为“电路交换”
”报文交换“：路由可以知道自己下一跳的地址
路由转跳次数为跳数，记录跳数可以找到路由问题
“跳数限制”，如果超过这个限制就代表路由出了问题
报文交换缺点：报文比较大，会堵塞网络，解决办法是将报文分成小块，称为”数据包“ packets
路由会平衡与其他路由之间的负载，确保传输可靠快速，称为”阻塞控制“
同一个报文不同部分的数据包可能通过了不同的路由转发，到达目标应用的顺序不一样，TCP/IP协议可以解决乱序问题
”分组交换“：将数据拆分为小数据包，通过灵活的路由转发
带宽的概念：单位时间内数据的传输量
数据包：MAC地址+IP包+TCP/UDP+数据内容
TCP会一次发送多个数据包，依次接收ACK，ACK的确认率和来回时间可以推测网络的拥堵程度，TCP会根据这个信息调整发包的数量，解决拥堵问题，TCP可以处理乱序和丢包问题，丢包就重发，还可以根据拥堵情况自动调整传输速率
数据链路层：负责控制“物理层”，媒体访问控制地址（MAC），碰撞检测，指数退避，以及一些其他底层协议
网络层：报文交换，路由协议 ，ARP：IP转换为MAC地址，通过发送ARP广播
传输层：TCP、UDP
万维网
最基本单位是单个页面
网络安全的权限中公共、公开的、机密的、绝密的，公共不能读取机密信息，绝密层面不能写入机密、公开信息，为了防止绝密被泄密，“不能向上读，不能向下写”
