零基础入门 OI 之第一节——认识计算机
零基础入门 OI 之第一节——认识计算机
在中文语境中，计算机通常被称为电脑，原因自然不必多说。当然计算机的范畴并不仅仅局限于我们日常使用的电脑，我们平时经常接触到手机、智能手表、甚至家里的物联网温度传感器都属于计算机。
认识电脑以及电脑的运作方式有助于你对程序做一些十分有用的优化，因此下面介绍一下电脑的组成部分。
硬件
下面我们为了方便，我们使用一个笔记本的主板来介绍有关 OI 的电脑组成部分。
CPU
首先我们可以看到一台电脑里面最核心的一个部分，红色框里面的是中央处理器（CPU, Central Process Unit）。这个部件就是我们通常写的程序运行的地方，里面通常是这样的：
可以看到里面不仅仅有负责计算的 CPU 内核，还有音视频的编解码器、内存控制器等等的支持电脑运行的组件。同时里面还后一些以极快速度运行的小容量存储，这些存储将是我们在变成里面要谨慎使用但正确使用可以提速非常多的存储空间。
RAM
此后是橙色框里面的部件，这个部件被称为内存（RAM，Random Access Memory），正如其名，这个部件支持随机的数据访问。通常我们程序产生的数据都是存储在内存里面的，包括但不限于你程序里面产生的变量、函数运行时的调用栈。合理分配并使用内存是 OI 中非常必要学会的一项技能。
剩下的部分和 OI 都无太大关系，此处跳过。
软件
硬件就像是你的身体，但是人没有灵魂是无法存在的，因此电脑也许要软件来运行。为了方便，我们略过 BIOS（Basic Input Output System）的部分，从操作系统讲起。
操作系统
顾名思义，这个软件提供了你对电脑的基本操作，这里面包含了许多不可或缺的功能。这些不可或缺的功能里面就包括内存的分配、进程的调用以及对硬件的一些必要操作等。
根据维基百科的数据可以发现对于个人电脑，市场占有率由高到低分别是：Windows, MacOS, Chrome OS, Linux, FreeBSD。下面介绍一下提及的系统。
Windows
Windows 是微软开发的图形操作系统，广泛用于个人电脑和服务器。它以直观的界面、广泛的硬件兼容性和丰富的软件生态系统著称。Windows 支持多任务处理，集成安全功能和云服务（如 OneDrive）。主要版本包括 Windows XP、Windows 10 和 Windows 11，广泛应用于全球。
MacOS
macOS 是苹果公司为其 Mac 电脑开发的操作系统，以简洁优雅的界面和稳定性著称。它基于 UNIX，具备强大的安全性和多任务处理能力。macOS 与苹果生态系统深度集成，支持 iCloud 云服务、Handoff、AirDrop 等功能，方便设备间协作。常见版本包括 macOS Mojave、Big Sur 和最新的 Sonoma。
Chrome OS
ChromeOS 是谷歌开发的基于 Linux 开发的操作系统，专为 Chromebook 设备设计。它以简洁轻便为特点，主要依赖谷歌 Chrome 浏览器运行应用程序，侧重于云计算和在线应用。ChromeOS 提供快速启动、自动更新和内置安全性，适合日常办公、学习和浏览。用户还可以通过支持 Android 和 Linux 应用，扩展系统功能。
Linux
Linux 是一个开源的操作系统，基于 UNIX 设计，广泛用于服务器、个人电脑和嵌入式系统。它的灵活性和稳定性使其在开发、编程和网络服务器领域尤为流行。Linux 提供多种发行版，如 Ubuntu、Debian GNU/Linux、Fedora 和 Arch Linux，用户可以根据需求进行自定义。由于其开源性质，Linux 具有高度的安全性和社区支持，是开发者和技术爱好者的首选操作系统之一。
FreeBSD
FreeBSD 是基于 BSD
的开源操作系统，专注于性能、安全性和稳定性，广泛应用于服务器、网络设备和嵌入式系统。与
Linux 类似，FreeBSD 提供强大的网络堆栈和高级文件系统（如
ZFS），适合高负载和高可用性环境。它具有丰富的安全特性、灵活的许可模式，以及由庞大的社区进行开发和维护。FreeBSD
常用于构建高效、可靠的服务器和网络基础设施。
对于 OIer 来说，通常使用的是 Windows/MacOS/Linux，在下一节将介绍各个系统的环境简单配置。