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计算机有很多的体系结构但到如今冯诺依曼体系结构变成了主流。 输入设备话筒、键盘、摄像头、鼠标、磁盘、网卡… 输出设备声卡、显示器、打印机、显卡、网卡、磁盘… 有的设备既能作为输入设备又能作为输出设备。 存储器就是内存。 这里每个硬件都是独立的所以一个电脑会对应着很多硬件的厂商。但是每个硬件需要通过主板总线连接起来达到信息/数据在各个硬件设备之间流动本质是数据的拷贝的目的。 数据拷贝的整体速度决定着计算机的速率的重要指标。 这里有个问题存储器内存存在的意义是什么我们直接将输入设备的数据交给CPU处理然后再给输出设备不是更好吗恰恰相反内存的存在很有意义因为CPU的速度很快而输入、输出设备的速度很慢导致整体的效率和输入、输出设备一样很慢CPU大部分都是闲置状态。所以在这两者之间插入了内存来做缓冲内存的速度比输入、输出设备快比CUP慢输入设备先将数据给内存内存在给CUPCUP处理完之后的数据在给内存内存再给输出设备。所以计算器的整体速率就会和内存相当了。但很多同学可能疑惑这不应该还是以输出、输出设备的速率为准吗甚至引入内存还使数据传输绕路了变得更慢。按道理是这样的但在软件层的预加载和缓存的技术解决了这个问题。 结论内存的引入使计算机效率不错的前提下价格相对便宜。
有了上面的体系结构了解我们很容易知道一个程序运行起来就是将磁盘上的可执行文件加载到内存里。
2. 认识操作系统
操作系统就是第一个被加载到内存里的软件。 操作系统是一个进行软硬件资源管理的软件。
硬件和操作系统之间其实还有一层驱动程序层驱动程序就是硬件厂商提供用来访问硬件的软件每个硬件设备都应该有对应的驱动程序所以操作系统只需要调用驱动程序就能对硬件进行操作了。
如何理解管理呢 管理者和被管理者并不需要见面因为管理的本质是对信息的管理。比如你在学校里很少见到校长但校长已经把你安排的明明白白了因为校长有你的信息。管理者的核心工作是根据信息来做决策。管理者如何管理大量的信息呢六个大字先描述再组织。比如操作系统管理硬件就先要用结构体描述硬件比如名称、状态等然后将各个结构体链接起来对硬件的管理就转换成对这个链表的增删查改。 先用结构体描述再用数据结构组织。 为什么要有操作系统 提供用户和应用程序的接口操作系统为用户和应用程序提供了一个简单的界面使他们能够方便地与计算机系统进行交互和使用各种功能。 管理计算机资源操作系统负责管理计算机的各种硬件资源包括处理器、内存、磁盘、网络等以确保它们能够有效地被应用程序和用户使用。 调度任务和进程操作系统负责调度和管理计算机系统中的各种任务和进程以确保它们能够按照一定的优先级和顺序进行执行。 提供文件系统操作系统提供了一个文件系统用于管理和组织计算机系统中的各种文件和数据以便用户和应用程序能够方便地进行存储和访问。 提供安全和保护机制操作系统提供了各种安全和保护机制以确保计算机系统中的数据和资源不受未经授权的访问和破坏。
