我们直观的可以看到的计算机系统就是一台电脑,包括主机、显示器、键盘鼠标,然后显示器上会显示不同界面,用鼠标点击,键盘输入界面就会相应操作。
计算机系统是由硬件和系统软件组成,它们共同工作来运行应用程序。
硬件是组成计算机系统的基础,大家耳熟能详的就是CPU、内存、硬盘、主板等。
系统软件是运行在硬件之上的一层控制软件,就是我们经常听到的Windows XP、WIN7、Linux,它们的目的就是管理好各个硬件,屏蔽硬件的差异性,提供一个统一的应用软件工作的平台。
应用程序是运行在系统软件之上的一层软件,他们受到系统软件的管理,同时也享受系统软件提供的各种资源和功能接口,就是我们经常用的QQ、迅雷等等。
计算机工作时一直在处理的是数据,计算机内部能处理的数据只有两种形式,0和1,这是组成计算机硬件的半导体的电气特性。如何让0和1能过表示现实世界的各种信息?那么就需要对他们进行组合和编码。
CPU的指令是由一组组的0和1编码构成。
我们在显示器上看到的各种字符和文字也是由0和1的组合编码而成,最终通过一定的方式在显示器上模拟出字符和文字的形状显示出来。
同样的0和1组成的位数据在不同的地方表示的意义不同,如何区别这样的数据?
计算机系统中所有的信息、数据——包括磁盘文件、内存中的程序、用户的数据以及网络上传送的数据,都是由一串比特表示,也就是0和1的位。区分不同数据对象的唯一方法是我们读到这些数据对象时的上下文。比如,在不同的上下文中,同样的字节序列可能表示一个整数、字符串或者机器指令。
无论如何整个过程中的数据信息流遵循输入——》输入出的原则,被各个器件处理然后流转。
处理器读取并解释存放在主存里的二进制指令。因为计算机花费了大量的时间在存储器、I/O设备和CPU寄存器之间拷贝数据,所以系统中的存储设备就被按层次排列,CPU寄存器在顶部,接着是多层的硬件高速缓存存储器,DRAM主存储器,DRAM主存储器和磁盘存储器。在层次模型中位于更高层的存储设备比低层的存储设备要快,但是单位存储价格也更高。
操作系统内核是应用程序和硬件之间的媒介。它提供三个基本的抽象概念,文件是对I/O设备的抽象概念,虚拟存储器是对主存和硬盘的抽象概念,进程是处理器、主存和I/O设备的抽象概念。
最后网络提供计算机系统之间通信的手段,从某个系统的角度来看,网络就是一种I/O设备。
深入理解计算机系统之旅(一)计算机系统漫游,布布扣,bubuko.com
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