冯诺依曼体系|操作系统

news2024/11/27 12:31:33

目录

一、硬件:冯诺依曼体系

1.冯诺依曼体系结构

2.冯诺依曼体系结构组成

3.内存的重要性

(1)提升运行速度

(2)提升运行效率

二、软件:操作系统

1.什么是操作系统

(1)内部理解

(2)外部理解

2.设计操作系统的目的

3.操作系统如何管理

(1)管理的本质

(2)计算机硬件管理

三、总结

1.冯诺依曼体系

2.操作系统


一、硬件:冯诺依曼体系

1.冯诺依曼体系结构

冯·诺依曼体系结构,又称为普林斯顿体系结构,是现代计算机的基础。这一体系结构的提出归功于数学家冯·诺依曼,他提出了计算机制造的三个基本原则,即采用二进制逻辑、程序存储执行以及计算机由五个部分组成(运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备)

2.冯诺依曼体系结构组成

  • 存储器指内存

外设

  • 输入设备:鼠标、键盘、摄像头、磁盘、网卡
  • 输出设备:显示器、播放器

中央处理器(CPU)

  • 运算器:对数据进行运算任务(算数运算、逻辑运算)
  • 控制器:对计算机硬件流程进行控制

硬件具有独立性,但它们每个硬件之间都会通过线连接起来,CPU与内存之间交互的线叫做系统总线,内存和外设之间交互的线叫做IO总线

3.内存的重要性

(1)提升运行速度

CPU是运行速度是纳秒级别的硬件,而外设是运行速度毫秒级别的硬件,如果让CPU和外设直接进行交互,那CPU需要花很多时间等待外设处理完才能对数据进行处理,会大大浪费时间,数据处理的速度也主要由外设决定。

运行速度为毫秒级别

所以可以使用内存作为一个媒介,将输入数据交给内存,CPU从内存中读取数据,等待CPU处理完数据再将数据交还给内存,内存再将数据输出到输出设备。

这样就可以将运行速度提升至微秒级别

(2)提升运行效率

在实际的计算机体系中,存在一个预加载的过程,就是将数据提前加载到内存中,当CPU读取内存中的数据时,就可以实现数据加载到内存和CPU从内存中读取数据的并行实现方式,从而提高运行效率。


二、软件:操作系统

1.什么是操作系统

(1)内部理解

操作系统由内核(进程管理、内存管理、文件管理、驱动管理)和其他程序(函数库、shell)构成

硬件资源访问:

通常情况下,操作系统内核是可以直接访问硬件资源的。内核通过特定的系统调用接口(System Call Interface, SCI)或直接硬件访问指令来管理CPU、内存、I/O设备等

用户资源访问:

用户空间的应用程序无法直接访问内核空间的数据和函数,必须通过系统调用接口来请求内核服务

(2)外部理解

操作系统属于系统软件部分、其上层是用户部分、下层是硬件部分

  • 用户操作接口:用户操作接口是计算机系统中用于实现用户与计算机之间交互的接口,它允许用户通过特定的方式(如键盘、鼠标、触摸屏等)输入指令和数据,并接收计算机系统的反馈
  • 系统调用接口:系统调用接口是操作系统内核与用户空间进程之间的桥梁,通过这组接口,用户进程可以请求操作系统内核提供的各种服务
  • 驱动程序:一种使计算机能够与外部设备进行通信的软件组件,是硬件的接口,操作系统通过它来控制硬件设备的工作
  • 底层硬件:冯诺依曼体系

2.设计操作系统的目的

  • 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

3.操作系统如何管理

(1)管理的本质

对数据进行管理

  • 操作系统向上提供各种接口,方便上层使用,提供稳定安全的环境
  • 操作系统对下进行软硬件资源管理

(2)计算机硬件管理

  • 先描述!再组织!

描述起来,用struct结构体

组织起来,用链表或其他数据结构


三、总结

1.冯诺依曼体系

2.操作系统

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/2192700.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

代码随想录Day54

今天是国庆假期后的恢复做题的第一天,摆了那么久感觉还是有点没摆够哈哈哈哈!今天两道题都是困难题,两道题都去看讲解了,感觉这两道题是高度相似的,接雨水用单调递增栈来做,柱状图中最大的矩形用单调递减栈…

水凝胶发生器,不对称设计妙,医电应用前景广

大家好!今天来了解一种具有工程机械离子不对称性的水凝胶发生器——《A high-current hydrogel generator with engineered mechanoionic asymmetry》发表于《Nature Communications》。嘿!你能想象一种材料,它能像魔法一样在低频运动下产生高…

消息称苹果iPhone系列将完全放弃LCD屏幕

近日,据日经亚洲消息,苹果公司将于明年初推出搭载OLED显示屏的 iPhone SE 4,标志其整个iPhone系列已进入从 LCD 过渡到 OLED 技术的最后阶段,2025年及之后销售的所有iPhone机型均将搭载OLED屏幕。 由此,两家日本面板供…

【一起学NLP】Chapter3-使用神经网络解决问题

目录 使用神经网络解决问题Tip:数据集划分学习使用的代码Tip:epochTip:数据打乱Trainer类Tip-高速化计算 使用神经网络解决问题 import sys sys.path.append(..) # 为了引入父目录的文件而进行的设定 from dataset import spiral import matplotlib.pyplot as pltx,t spiral.…

解决银河麒麟桌面操作系统V10(ARM)中`apt-get update`“正在等待报头”问题

解决银河麒麟桌面操作系统V10(ARM)中apt-get update“正在等待报头”问题 1、问题描述2、 解决方法步骤一:打开终端步骤二:清理APT缓存步骤三:再次尝试更新软件源 💖The Begin💖点点关注&#x…

利士策分享,故事创作和造谣及假新闻之间如何界定?

利士策分享,故事创作和造谣及假新闻之间如何界定? 在这个信息爆炸的时代,一篇打着“人民网”旗号的虚假文章《低俗炒作博眼球,曝"瓜"文化不可取》在网络上迅速发酵,不仅误导了公众,更对无辜者造…

【源码+文档】基于SpringBoot+Vue校园智慧迎新服务平台

🚩如何选题? 如何选题、让题目的难度在可控范围,以及如何在选题过程以及整个毕设过程中如何与老师沟通,这些问题是需要大家在选题前需要考虑的,具体的方法我会在文末详细为你解答。 🚭如何快速熟悉一个项目…

MySQL【知识改变命运】03

表的基本操作 1:查看所有表2:创建表3:查看表结构4:修改表5: 删除表 前言:我们先了解一个知识: MySQL安装后会有MySQL服务——管理多个库——每个库管理多个表——每个表管理多行数据——数据行由…

《Windows PE》4.1导入表

导入表顾名思义,就是记录外部导入函数信息的表。这些信息包括外部导入函数的序号、名称、地址和所属的DLL动态链接库的名称。Windows程序中使用的所有API接口函数都是从系统DLL中调用的。当然也可能是自定义的DLL动态链接库。对于调用方,我们称之为导入函…

本田汽车投资SiLC Technologies:携手共促自动驾驶技术新飞跃

SiLC Technologies获本田汽车投资:加速自动驾驶技术革新 近日,硅谷光子学初创公司SiLC Technologies宣布获得本田汽车的投资,这一合作标志着双方将共同推进自动驾驶技术领域的革新与发展。本田此次投资不仅体现了对SiLC Technologies技术实力的认可,也彰显了本田在自动驾驶…

进程管理和进程调度的基本过程(详细版)

“无论你走得多慢,总比停下来要好。” 对于操作系统内核来说,里面包含的功能是非常多的,其中有一个功能和日常开发,息息相关。 进程管理: 进程(process/task):进程就是正在执行的应…

一个月学会Java 第4天 运算符和数据转换

Day4 运算符和数据转换 今天来讲运算符,每个运算符的作用和现象,首先我们先复习一下数据类型, day2讲过基本数据类型有八种,int、short、long、byte、char、boolean、float、double,分别为四个整型、一个字符型、一个布…

代码随想录 | Day28 | 回溯算法:组合组合总和III

代码随想录 | Day28 | 回溯算法:组合&&组合总和III 关于这个章节,大家最好是对递归函数的理解要比较到位,听着b站视频课可能呢才舒服点,可以先去搜一搜关于递归函数的讲解,理解,再开始这个章节会比…

01 从0开始搭建django环境

1 安装相关版本的django,这里,我以5.1.1为例子 pip3 install django5.1.1 (.venv) D:\DjangoCode\MS>pip3 install django5.1.1 Looking in indexes: https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple Collecting django5.1.1Using cached https://pypi.t…

算法题总结(七)——栈与队列

1、栈常用操作 &#xff08;1&#xff09;栈定义 Stack<Integer> stack new Stack<Integer>();&#xff08;2&#xff09;栈操作 .栈是否为空 isEmpty(); .查询栈顶元素&#xff0c;不改变栈 peek(); .弹出栈顶元素&#xff0c;改变栈 pop(); .压入栈顶 push(); …

Quantify LLM

大模型如果用bfloat16需要特别大的显存&#xff0c;所以都在用INT4、INT8做量化&#xff0c;效果不错 量化学习 为什么量化 对Llama13B模型来说&#xff0c;不同算子加载需要的显存不同 中间是TensorCore&#xff0c;左右两边是显存&#xff0c;加载过程中模型要频繁地将wei…

【移动端】事件基础

一、移动端事件分类 移动端事件主要分为以下几类&#xff1a; 1. 触摸事件&#xff08;Touch Events&#xff09; 触摸事件是移动设备特有的事件&#xff0c;用来处理用户通过触摸屏幕进行的操作。主要的触摸事件有&#xff1a; touchstart&#xff1a;手指触摸屏幕时触发。…

k8s 之动态创建pv失败(踩坑)

作者&#xff1a;程序那点事儿 日期&#xff1a;2024/02/05 18:53 初学容易范的错&#xff01; 问题简述&#xff1a; StorageClass创建成功&#xff0c;StatefulSet 启动不成功&#xff0c;与pvc关联的po和pvc一直是pending状态。 也就是说&#xff0c;StorageClass没有动态…

MQTT--Java整合EMQX

目录 1、简介2、准备3、使用步骤3.1 引入依赖3.2 创建生产者和消费者3.3 测试 总结PS: 1、简介 本文章实现了一个简单的MQTT客户端&#xff0c;使用Eclipse Paho库让Java和EMQX整合&#xff0c;测试客户端初始化时配置Broker地址、客户端ID、用户名和密码。连接成功后&#xf…

python sqlite3 工具函数

起因&#xff0c; 目的: sqlite3 最常用的函数。 比如&#xff0c;某人给了一个 database.db 文件。 但是你登录的时候&#xff0c;不知道账号密码。 此文件就是&#xff0c;查看这个数据库的详细内容。 有哪些表某个表的全部内容。添加数据 代码&#xff0c; 见注释 impor…