Linux:简单了解操作系统


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

  • 输入设备:包括键盘, 鼠标,扫描仪, 写板等 (采集获取数据)

  • 输出单元:显示器,打印机等(数据输出)

  • 存储器:内存(8G)

  • 运算器:中央处理器(CPU)

  • 控制器:中央处理器(CPU)

关于冯诺依曼,必须强调几点:

  • 这里的存储器指的是内存
  • 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:所有的硬件都是围绕着内存工作,内存是中间的数据缓冲带

硬盘和内存的存储介质是不一样的,内存的存储介质是一种易失性介质(数据断电后丢失)

操作系统(Operator System)

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:

  • 系统内核:进程管理,内存管理,文件管理,驱动管理(管理计算机上的软硬件资源)
  • 外部应用:函数库,shell程序等等(让计算机更加好用)

操作系统如何管理计算机上的软硬件资源:

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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

定位

在整个计算机软硬件架构中,操作系统的定位是:高效管理的软件——管理计算机上的软硬件资源,使计算机更加好用

如何理解 “管理”

  • 管理的例子
  • 描述被管理对象 (用struct结构体)
  • 组织被管理对象 (用链表或其他高效的数据结构)

系统调用和库函数概念

  • 系统调用接口:操作系统向用户提供的功能接口
  • 库函数:对常见功能进行接口(系统调用接口)封装,使某一个功能接口使用更加方便

库函数与系统调用的接口关系:上下级的调用关系


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