冯诺依曼体系结构与操作系统的初步认识

我们都知道一般电脑的硬件都是按照冯诺依曼体系结构组成的，分为五大部分，输入设备、存储器（内存）、运算器、控制器、输出设备，如下图所示，而这样的组成结构原理是因为如果CPU直接和输入设备交互的话，由于输入设备的速度很慢，而CPU的速度很快，所以根据木桶原理造成了整个系统的速度就很慢了，简单的说就是CPU每次执行完指令后，都要长时间的等待输入设备传送数据，因此为了提高系统的速度，在两者中间加入了内存用来存储数据以及预装数据，就是输入设备每次将数据存进内存中，而CPU只从内存中读取数据，不必要长时间等待外部输入设备传送数据。

因此我们可以知道 CPU之和内存交互，而外部设备之和内存打交道，在我们学习C语言的时候都听过，生成的可执行程序都要加载到内存中而不知道为什么，现在我们可以知道是因为我们要想要CPU完成我们编写程序的一些指令，只能将程序加载到内存中，只是因为CPU之访问内存。同时我们也可以站在硬件的角度上理解我们以前写的C语言程序如下程序，首先在内存中开辟了一个int型大小的数据空间，然后在从键盘设备中输入这个值，之后在CPU中对这个值完成加10的操作，在把完成后的数据写入到内存中，之后printf函数在从内存中取出数据刷新到显示器上。

int a;
scanf("%d",&a);
a+=10;
printf("%d\n",a);

同时我们对冯诺依曼的理解，不能停留在概念上，要深入到对软件数据流理解上，当我们登录上qq开始和某位朋友聊天开始，数据的流动过程是怎样的呢？如下图所示，由于还没有开始学习进程和网络一些知识，这里只是提一下，当我们在和朋友同时使用QQ这款软件进行聊天时，QQ可以看作一个程序运行起来后可以看作一个进程，当我们在使用QQ的对话框发送在吗这个消息时，数据首先通过键盘发送到内存中同时CPU将取出的数据进行一些封装在放到内存中，之后在将数据发送到显示器和网卡中，网卡中的数据通过网络传输到你朋友的网卡中同时,这里网卡将数据直接写入到内存中，之后CPU在对数据进行解码，完成后放入到内存，等到外部设备将数据刷新到显示器，这就是我们日常聊天时，数据的流动过程。

操作系统是任何计算机系统都包含一个基本的程序集合，称为操作系统(OS)。笼统的理解，操作系统包括：内核（进程管理，内存管理，文件管理，驱动管理）其他程序（例如函数库， shell程序等等）。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）提供一个良好的执行环境定位在整个计算机软硬件架构中，操作系统的定位是： 一款纯正的“搞管理”的软件。总体如下图所示。