文章目录
- 冯诺依曼体系结构
- 操作系统
- 概念
- 设计OS的目的
- 定位
- 如何理解管理
- 总结
- 系统调用和库函数概念
冯诺依曼体系结构
我们常见的计算机，如笔记本。我们不常见的计算机，如服务器，大部分都遵守冯诺依曼体系。
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截至目前，我们所认识的计算机，都是有一个个的硬件组件组成。
- 输入单元：包括键盘, 鼠标，扫描仪, 写板等
- 中央处理器(CPU)(快)：含有运算器和控制器等
- 输出单元：显示器，打印机等
关于冯诺依曼，必须强调几点：
- 这里的存储器指的是内存(掉电易失)
- 不考虑缓存情况，这里的CPU能且只能对内存进行读写，不能访问外设(输入或输出设备)
- 外设(输入或输出设备)要输入或者输出数据，也只能写入内存或者从内存中读取。
- 一句话，所有设备都只能直接和内存打交道
| 设备 | 作用 | 速度 |
|---|---|---|
| CPU(中央处理器) | 计算 | 快 |
| 存储器 内存 | 存储 | 较快 |
| 外设 | 永久存储 | 慢 |
| CPU其实很笨,只能被动的接受别人的指令,别人的数据->执行别人的指令,计算别人数据,cpu得先认识别人的命令->内部有自己的指令集,以硬件的方式做好的. | ||
| 所以我们写代码,编译的本质的写二进制可执行程序,翻译成CPU的指令集,让他执行命令. | ||
| CPU在读取和写入的过程中，在数据层面，只和内存打交道：主要是为了提高整机效率 |
程序要运行的时候必须加载到内存上:CPU要执行我的代码访问我的数据,就必须在内存中读取(体系结构规定)->提高计算效率
操作系统
概念
任何计算机系统都包含一个基本的程序集合，称为操作系统(OS)。笼统的理解，操作系统包括：
内核（进程管理，内存管理，文件管理，驱动管理）
其他程序（例如函数库， shell程序等等）
设计OS的目的
与硬件交互，管理所有的软硬件资源
为用户程序（应用程序）提供一个良好的执行环境
系统调用(OS提供的C函数)->操作系统->硬件驱动->硬件(软件)
定位
在整个计算机软硬件架构中，操作系统的定位是： 一款纯正的“搞管理”的软件.
如何理解管理
管理的例子
描述被管理对象
组织被管理对象
管理的本质->对数据的管理
所有的管理本质逻辑都是:先描述再组织,无论是对硬件还是软件的管理
eg.C++:先写一个类(描述),再list,vector(组织)
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总结
计算机管理硬件
- 描述起来，用struct结构体
- 组织起来，用链表或其他高效的数据结构
系统调用和库函数概念
- 在开发角度，操作系统对外会表现为一个整体，但是会暴露自己的部分接口，供上层开发使用，这部分由操作系统提供的接口，叫做系统调用。
- 系统调用在使用上，功能比较基础，对用户的要求相对也比较高，所以，有心的开发者可以对部分系统调用进行适度封装，从而形成库，有了库，就很有利于更上层用户或者开发者进行二次开发。
