1.冯诺依曼体系结构

我们所见的大部分计算机都是遵循的冯诺依曼体系结构

我们的计算机都是由一个个硬件所组成的

• 输出设备：显示器、音响、摄像头、网卡.......
• 输入设备：鼠标、键盘 、网卡.......
• 中央处理器（CPU）：包含运算器、控制其等等等等......

对于冯诺依曼体系结构我们要注意以下几点：

• 存储器：其实就是我们所说的内存。相应的外存就是我们说所的磁盘
• 输入与输出（Input/Output，IO）：输入与输出我们要站在内存的角度来看待，外设的数据流出内存叫做输入，内存将数据交给输入设备叫做输出。
• CPU与内存：CPU在数据层面上只能直接访问内存，并不能直接访问硬件设备。所以一切软件的运行都想要先将其加载到内存才行。加载的本质其实是Input，数据从一个设备“拷贝”到另一个设备。拷贝的效率决定了体系结构的效率。
• 软件运行：软件的运行是通过CPU执行我们的代码，访问我们的数据来得以实现的。
• 理解内存：假设没有内存，CPU直接从输入设备中拿去数据，再交由输出设备。我们知道输入设备与输出设备的速度是远远的慢与CPU的。这就导致了不论CPU有多快都没用，CPU始终要等着输入设备的数据过来才能开始处理，这个设备的效率全部取决于了外设。这显然是不合理的。

而内存的出现解决了，CPU与外设之间运算速度不匹配的弊端。内存会提前将输入设备中的数据拿过来，尽可能的减少CPU与外设之间的速度差。

• 理解数据的流动：

2.操作系统（Operator System）

2.1基本概念

任何一个计算机都包含一个最基本的程序：OS（操作系统）

操作系统本质是一款用于管理软硬件的软件

广义的操作系统包含：内核（进程管理、文件管理、内存管理、驱动管理） 其他程序（外壳shell、函数库等等等等） 狭义的操作系统包含：内核

2.2设计OS的目的是什么

对下：与硬件交互，管理软件与硬件的资源（手段） 对上：为应用程序提供一个良好的运行环境（目的）

注意：

1.操作系统是封装起来的任何人都无法访问其内部，只能通过操作系统给用户提供的接口（既系统调用）来执行功能

2.计算机上的任何操作都必须访问操作系统，且只能通过调用系统接口实现。其接口本质就是函数，只不过是系统提供的。

3.软硬件结构都为层状结构

4.我们的程序只要是访问了硬件（比如显示器，磁盘）那它就必定会贯穿整个软硬件体系结构

5.我们常用的库函数：printf，显示器上打印信息。它也访问了硬件设置，这也就意味着这个库函数底层封装了系统调用

2.3理解操作系统的“管理”

在学校的管理体系中，校长是管理层，辅导员是执行层，而学生则是被管理者。校长拥有决策权，而执行校长的决定不可能由校长亲自执行，而是辅导员来。在计算机体系中，校长就相当于是操作系统。辅导员相当于是驱动程序。学生则相当于是底层硬件

“校长”应该如何管理？

校长要管理学生，但是校长不可能将想要管理的学生一个个都喊到办公室来。校长与学生不必见面。更合理的做法是校长通过学生册里面的信息来进行管理，做出的决定交由辅导员来执行。