网站建设实验分析,千川推广官网,网站分页设计,一个app软件环境#xff1a;centos7.6#xff0c;腾讯云服务器Linux文章都放在了专栏#xff1a;【Linux】欢迎支持订阅#x1f339;冯.诺依曼体系结构什么是冯诺依曼体系结构#xff1f;我们如今的计算机比如笔记本#xff0c;或者是服务器#xff0c;基本上都遵循冯诺依曼体系结构…环境centos7.6腾讯云服务器Linux文章都放在了专栏【Linux】欢迎支持订阅冯.诺依曼体系结构什么是冯诺依曼体系结构我们如今的计算机比如笔记本或者是服务器基本上都遵循冯诺依曼体系结构所谓冯诺依曼体系实际上就是我们的计算机是由以下这些硬件构成输入设备、存储器、运算器、控制器、输出设备。输入设备计算机的本质实际上就是对数据进行计算通过输入设备来采集信息。常见的输入设备比如键盘、鼠标、网卡、磁盘...存储器这里主要是指内存它的存在能大大的提高计算机的运行效率。运算器控制器即中央处理器CPU对数据进行计算输出设备将数据提供给用户常见的比如显示器、磁盘、网卡等我们一般将输入设备与输出设备统称为外设。并且同一个设备既可以是输入设备也可以是输出设备比如磁盘、网卡等上面说了正是因为存储器也就是内存的存在所以我们的计算机的整体效率才会整体得到提升那么为何会这样呢接下来我们谈一谈内存存在的意义。为什么要有内存假如没有内存的存在实际上我们的外设的运行效率比如磁盘相较于cpu来说是非常慢的而此时计算机的整体效率并不是以cpu为主而是以外设为主。举个例子来说一桶水最多能装多少水并不是由最长的那块木板所决定的而是由最短的那块木板决定。内存存在的意义内存可以存储数据正是因为内存的存在使得OS可以对数据做预加载。这样CPU后面再进行计算时就不需要访问外设只需要伸手向内存要数据就可以了这样计算机的整体运行效率就会以内存的运行效率为主。而内存的运行效率是大于外设的因此我们计算机的运行效率由于内存的存在得到了很大的提升。因此我们也可以这么说内存的存在是为了适配外设与CPU的速度不匹配问题。得到结论在数据层面一般CPU不会直接和外设进行直接沟通而是直接只和内存打交道也就是说我们的程序在运行时必须要将数据加载到内存中这是由硬件体系结构决定的。用硬件的方案来解释软件的行为在数据层面外设只和内存打交道了解冯诺依曼体系结构后我们便可以回答这么一个问题在硬件层面单机和跨主机之间数据流是如何流向的在单机方面很好理解遵循冯诺依曼体系在跨主机之间数据流又是如何流向的呢就比如说张三给李四通过qq发送信息不考虑网络的情况下那么数据流的流向是什么其实也是遵循冯诺依曼体系两台计算机之间的数据流向我们可以将这两台计算机看作两个冯诺依曼体系。张三通过键盘外设输入信息信息加载到内存被cpu经过计算后再返回给内存再从内存输出到显示器此时张三自己的计算机上面就可以看到自己发送的信息。该信息通过网卡被李四接收再被加载到内存然后cpu进行计算再返回给内存然后输出到李四的显示器上此时李四就可以看到张三发送的信息。跨主机之间数据流流向我们知道计算机的效率得到提升得益于数据会被预加载到内存那么这个预加载是由谁来完成的呢实际上就是我们的操作系统接下来我们来谈一谈操作系统。操作系统os什么是操作系统任何计算机系统都包含一个基本的程序集合即操作系统。笼统的说操作系统包含操作系统内核进程管理、内存管理文件管理驱动管理与其它程序函数库、shell程序等。我们所知的常见的有Linux、Windows、unix、MAC等操作系统的作用操作系统是一款软件为我们人服务的OS对软硬件资源进行管理从而为用户提供良好安全、稳定、高校、功能丰富的执行环境。这里我们来谈一谈什么是管理先来说结论管理的本质就是先描述再组织这六个字将贯穿以后的学习任何一个庞大的系统都需要有特定的人或事物进行管理。就比如说我们的学校系统这里不考虑一些官方因素。整个学校是由我们的校长来进行管理而我们作为学生只是作为被管理的对象。我相信大家肯定没怎么见过校长那么他是如何对我们进行管理呢答案是通过管理我们学生录入到教务系统的数据从而达到管理我们学生。那么校长又是如何拿到我们的数据的呢答案是通过辅导员。因从我们可以说校长想要管理我们并不需要与我们直接沟通而是通过辅导员拿到我们的数据从而通过管理这些数据来达到管理我们。这里校长就相当于操作系统这些学生就相当于软硬件资源。这里再来总结一下管理的本质先描述再组织。管理与被管理者之间不需要直接沟通操作系统如何管理软硬件资源答案先描述再组织获取软硬件资源的内容和属性到某种特定的结构体里再通过某种数据结构进行组织。这样对软硬件资源的管理就变成了对数据结构的增删查改系统调用虽然操作系统为我们提供功能丰富的服务但是操作系统并不信任我们也就是说我们无法直接使用操作系统。就好比整个银行系统银行为人类提供服务但是银行并不信任人们我们在存钱的时候银行总不能说哎伙计我信任你你登录我们的系统自己修改一下数据吧。或者干脆你直接来我们金库把你的二百元放在旁边人家的二百万附近。这肯定是不现实的。那么银行是怎么供人使用的呢答案是通过一个个的窗口不同的使用需求去不同的窗口。操作系统也是如此会往外提供各种接口来供人们使用。这就是系统调用但是由于系统调用的使用成本过高因为并不是人人都懂如何使用所以那些大牛们就往上又设计出来了比如图形化界面、shell外壳等然后再往上就是程序员开发好的简洁高效的执行环境以提供群体用户使用。计算机软硬件体系结构系统调用的好处保证了OS的封装性使用户不能直接访问OS但同时又保证了OS可以给人提供特定的功能end.生活原本沉闷但跑起来就会有风
