1.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结构
截至目前为止，我们所认识的计算机，都是由一个个硬件组件组成的：
- 输入单元：包括键盘, 鼠标，扫描仪, 写板等
- 中央处理器(CPU)：含有运算器和控制器等
- 输出单元：显示器，打印机等
关于冯诺依曼，必须强调几点：
- 这里存储器指的是内存
- 不考虑缓存情况，CPU只能对内存进行读写，不能访问外设(输入与输出设备)
- 外设要输入或输出数据，也只能通过内存进行写入与读取
- 所有设备都只能和内存打交道
- 任何程序运行的时候，都先从(磁盘)加载到内存中；（代码->可执行程序->运行->内存）
数据在计算机内进行传输，从一个设备到另一个设备，本质上就是数据的拷贝，所以拷贝的效率决定计算机的整体效率；
当进行运算数据的时候，CPU直接从内存中进行读取，大大减少了数据直接从输入设备传入CPU的传输时间，如果没有了存储器，直接从输入设备传给CPU，而CPU的计算速度极快，运算效率远大于输入设备的传入效率，根据木桶定律，这样计算机的整体效率就会取决于数据的传输效率，这样速度就太慢了，所以当有存储器的出现，这里存储器(内存)就相当于巨大缓存区，数据都加载入缓存区，大大减少了数据直接传输给CPU的时间，大大提高了效率，这就是冯诺伊曼体系结构的优秀之处，伟大的发明。
2.操作系统(Operator System)
概念：任何计算机都包含一个基本的程序集合，称为操作系统(OS)，操作系统包括：
- 内核(进程管理，文件管理，内存管理，驱动管理)
- 其他程序(例如数据库，shell程序等)
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)提供一个稳定的，高效的，安全的运行环境
定位：
- 一款纯正的“搞管理”的软件
如何理解管理：
- 管理的例子
- 描述被管理的对象
- 组织被管理的对象
- 就是先描述再组织
操作系统对下进行硬件的管理，对上给用户提供各种所需的接口，对用户化繁为简。
操作系统如何对下进行硬件管理呢？
操作系统不能直接进行控制硬件设备，需要通过驱动程序来管理对应的底层硬件，那么如何通过驱动程序来管理的呢？其实就是依靠内存中的数据结构来进行管理，如下图：
定义一个struct结构体，代表一个设备，通过链表来进行链接起来，这样就可以很好的管理，就是对硬件的增加与减少相当于对链表的增删查改。就是先描述再组织。
总结：
- 描述起来，用struct结构体
- 组织起来，用链表或者更高效数据结构
系统调用和库函数概念：
- 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。
3.进程的概念
进程管理---先描述再组织(先把进程描述起来，再把进程组织起来)。
基本概念：
- 课本概念：程序的一个执行实例，一个正在执行的程序等；
- 内核观点：担当分配系统资源(CPU时间，内存)的实体；
描述进程PCB：
- 进程的信息被放在一个叫做进程控制块的数据结构中，可以理解为进程属性的集合
- 这种数据结构被称为PCB，linux下PCB为：task_struct
Linux下task_struct被称作描述进程的数据结构。
如：
操作系统如何进行进程管理呢？
一个程序运行时，从磁盘中被拷贝进内存，同时在内存中形成负责管理该程序的task_struct结构体把进程属性数据进行集合在结构体中，当有多个运行程序时，就会分别形成对应的task_struct结构体，然后这些结构体通过高效的数据结构根据优先级进行链接起来，然后这些结构体就被很好并且有序的管理起来，然后进入缓冲队列依次被CPU处理。如下图所示：
进程=内核数据结构(task_struct)+程序的代码和数据
运行起来的程序-->会根据task_struct属性被OS调度器调度，运行
为什么会有PCB？因为OS要管理进程，先描述，后组织
标签：基本,struct,管理,内存,进程,CPU,操作系统 From： https://blog.csdn.net/2302_80652761/article/details/142568905