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前言

大家好吖，歡迎來到 YY 滴 Linux系列 ，熱烈歡迎！ 本章主要內(nèi)容面向接觸過Linux的老鐵，從軟硬件層面向大家介紹操作系統(tǒng)與馮諾依曼體系，
主要內(nèi)容含：

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一.馮諾依曼體系（硬件層面）

1.CPU與輸入輸出設(shè)備

截至目前，我們所認(rèn)識的計(jì)算機(jī)，都是有一個個的硬件組件組成

• 輸入單元：包括鍵盤, 鼠標(biāo)，掃描儀, 寫板等
• 中央處理器(CPU)：含有運(yùn)算器和控制器等
• 輸出單元：顯示器，打印機(jī)等

中央處理器（cpu）又分成運(yùn)算器與控制器

• 運(yùn)算器：對我們的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算任務(wù)（算數(shù)運(yùn)算，邏輯運(yùn)算）
• 控制器：對我們的計(jì)算硬件流程進(jìn)行一定的控制

各個硬件之間都是獨(dú)立的個體！因此必須用“線”連接起來，分為系統(tǒng)總線與IO總線；

• 系統(tǒng)總線：CPU與內(nèi)存之間交互的線
• IO總線：內(nèi)存與輸入輸出設(shè)備之間交互的線

2.存儲器

這里的存儲器指的是【內(nèi)存】，一句話總結(jié)此模塊的要點(diǎn)

• 所有設(shè)備都只能直接和內(nèi)存打交道
  【不考慮緩存情況，這里的CPU能且只能對內(nèi)存進(jìn)行讀寫，不能訪問外設(shè)(輸入或輸出設(shè)備)】
  【外設(shè)(輸入或輸出設(shè)備)要輸入或者輸出數(shù)據(jù)，也只能寫入內(nèi)存或者從內(nèi)存中讀取】
• 有時(shí)，我們進(jìn)行工作時(shí)，默認(rèn)顯示的數(shù)據(jù)有時(shí)候會緩存起來，并未直接在屏幕上顯現(xiàn)；用馮諾依曼體系解釋就是數(shù)據(jù)就是先到存儲器中的【內(nèi)存】，還未直接交給輸出設(shè)備
• 因此，當(dāng)我們面對一個問題“一個程序要運(yùn)行，為什么必須先加載到內(nèi)存中運(yùn)行？”，我們可以直接回答：因?yàn)轳T諾依曼體系規(guī)定；

3.存儲的分級

引入：手機(jī)中常說的“內(nèi)存不足”其實(shí)指的是硬盤空間不足；用存儲是分級的現(xiàn)象來解釋，且看如圖所示金字塔
即，硬盤/磁盤空間不足才是正確說法；

二.操作系統(tǒng)（軟件層面）

1.操作系統(tǒng)概述

任何計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都包含一個基本的程序集合（軟件），稱為操作系統(tǒng)(OS)。籠統(tǒng)的理解，操作系統(tǒng)包括：

• 內(nèi)核（進(jìn)程管理，內(nèi)存管理，文件管理，驅(qū)動管理）
• 其他程序（例如函數(shù)庫，shell程序等等）
  

操作系統(tǒng)的作用主要有以下兩點(diǎn)：（用戶層這里主要指程序員）

• 通過幫助用戶管理好軟硬件資源【承上啟下，實(shí)現(xiàn)交互；程序員通過操作系統(tǒng)來訪問底層的硬件】
• 從而給用戶提供一個良好（穩(wěn)定，高效，安全）的運(yùn)行環(huán)境
  

2.系統(tǒng)調(diào)用

引入：操作系統(tǒng)內(nèi)部會有各種各樣的數(shù)據(jù)，可是操作系統(tǒng)不相信任何用戶， 于是其會將自己封裝起來，并通過“提供接口”的方式給用戶（程序員）提供調(diào)用的入口來獲取操作系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)；
文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-637370.html

• 所有訪問操作系統(tǒng)的行為，都只能通過系統(tǒng)調(diào)用完成！
• 系統(tǒng)調(diào)用：是操作系統(tǒng)提供的，用C語言實(shí)現(xiàn)的，自己內(nèi)部的函數(shù)調(diào)用；
• 系統(tǒng)調(diào)用在使用上，功能比較基礎(chǔ)，對用戶的要求相對也比較高，所以，有心的開發(fā)者可以對部分系統(tǒng)
  調(diào)用進(jìn)行適度封裝，從而形成庫（lib），有了庫，就很有利于更上層用戶或者開發(fā)者進(jìn)行二次開發(fā)。
  

到了這里，關(guān)于【Linux】操作系統(tǒng)與馮諾依曼體系——深度解析（軟硬件層面）的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！