目录
冯.诺依曼结构体系
为什么会有内存这个单元的存在?
关于IO
基于冯诺依曼的数据流动
操作系统
一些操作系统的概念
什么叫做管理?
操作系统的所处体系位置:
操作系统核心管理了四大系统软件:
系统调用和库函数的概念:
冯.诺依曼结构体系
数学家 冯·诺依曼提出了计算机制造的三个基本原则,即采用二进制逻辑、程序存储执行以及计算机由五个部分组成( 运算器 、 控制器 、 存储器 、 输入设备 、 输出设备
1、输入设备:键盘、磁盘、网卡、显卡、话筒、摄像头等
2、输出设备:显示器、磁盘、网卡、显卡、音响等
3、存储器(内存)
4、运算器+控制器(CPU) ps:凡是距离CPU更近的设备,存储速度就越快,但是单价成本却越高
ps:其中输入输出设备统称为外设
为什么会有内存这个单元的存在?
直接就将数据输入到cpu,输出结果从cpu输出不是更香吗?
我们首先要清楚的一些物理性质,就是不同介质的存取速度是不一样的,对应的价格也是各有差异,查阅资料会了解到,输入输出设备的处理速度基本上属于毫秒,秒的级别,而cpu的处理速度基本上达到了纳秒的级别,两者所差的数量级太大了,根据木桶原理,严重影响两者之间的交互,所以就有了内存这个中间处理单元,它的处理速度介于输入输出设备和cpu之间,这样就能很好的达成协作关系,更好的完成交互。
结论:有了内存,cpu就不需要和外设打交道了,内存就是体系结构的核心!
关于IO
我们可以把数据从输入设备输送到内存叫做input,从内存输送到输出设备叫做output
而input+output=IO
基于冯诺依曼的数据流动
拿个你与你朋友聊天的例子来说明,你们两个人的计算机都是冯诺依曼的体系结构,可以模拟基于冯诺依曼的数据流动
结论:任何外设,在数据层面,基本优先和内存打交道。cpu在数据层面也是和内存打交道
操作系统
一些操作系统的概念
1、首先我们要明白,只有启动了的操作系统才有意义!
启动的含义:软件的数据+代码,加载到内存中
如果没有启动,操作系统知识存储在磁盘上的一些文件数据罢了
2、操作系统是什么?
它是一款专门针对软硬件资源进行管理工作的软件
3、为什么会有操作系统?
对下:管理好软硬件资源
对上:给用户提供稳定的,高效的,安全的运行环境
4、操作系统是怎么做到管理好软硬件,给用户提供优质服务的呢?
重点:管理!!!!!
什么叫做管理?
先给出结论:先描述,再组织
生活中的任何一件事情,无非都是决策+执行
简化模型:
得出结论:
①管理者和被管理者往往并不直接打交道
但是校长是如何管理好同学的呢?
②对你作出各种决策,来进行管理,决策是要有依据的,依据的就是你的基本的属性数据
数据是如何被管理者知道的呢?
③通过中间媒介传递——辅导员(执行者)
总结管理:六字真言——先描述,再组织
我们站在校长的角度管理(OS操作系统):
①如何聚合一个学生的基本数据信息?
用结构体来描述被管理对象
②如何将多个学生的聚合数据之间产生关联?
对学生的管理工作,变为了对数据结构的增删查改
操作系统的所处体系位置:
操作系统在计算机中扮演了承上启下的作用:
操作系统对下管理好软硬件资源,对上为普通用户提供良好的运行环境,对程序员提供各种基本的功能!
操作系统核心管理了四大系统软件:
①进程管理:采取某些进程调度算法来使处理合理的分配给每个任务使用
②内存管理:内存分配、内存共享、内存保护以及内存扩张等
③文件管理:这部分功能涉及文件的逻辑组织和物理组织,目录结构和管理等
④驱动管理:对计算机设备驱动驱动程序的分类、更新、删除等
系统调用和库函数的概念:
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。
系统调用的接口使用起来比较复杂,所以一些厉害的大佬就将其封装起来,形成了一些库函数供大家使用,并且能直接以语言的方式给大家调用。所以也可以说系统调用接口属于下层,语言级别的函数属于上层!