1、计算机基本部件

1.1五大部件

基于冯诺伊曼体系，将计算机分为5大组成部分：

1. 运算器：也叫算数逻辑单元，完成对数据的各种常规运算，如加减乘除，也包括逻辑运算，移位，比较等。要注意PC机32位或64位表示的是运算器计算能力，ALU的宽度，一次计算能够计算的数据的位数。
2. 控制器：它是整个计算机系统的控制中心，它指挥计算机各部分协调工作，保证计算机按照预先规定的目标和步骤有条不紊地进行操作及处理。
3. 存储器：存储程序和各种数据。
4. 输入设备：把人所熟悉地信息，如，图片，声音，文字，转换为计算机能够识别地信息存储起来。
5. 输出设备：把计算机能识别地信息转换为人能识别地信息，及逆行呈现。

CPU包含控制器和运算器，内存就是存储器，I/O设备就是输入设备和输出设备，如键盘，显示器，鼠标等。在计算机中通过总线将这些部件连接，如下图：

1.2总线

总线主要分为3类：
6. 数据总线：用来在各个功能部件中间传递数据，是双向传输总线。
7. 地址总线：用来指出数据总线上的源数据或目的数据在主存单元的地址或I/O设备的地址，寻址能力和总线根数有关。
8. 控制总线：由于各个连接在数据总线和地址总线的部件都是共享这两类总线的，那么在某一时刻谁来使用，就是控制总线负责完成的，即控制传输方向。

1.3存储器

我们常用的存储器可以分为以下几种：

寄存器，缓存，主存是临时存储，即计算机断电或关机数据就会消失，而后面的几个是永久性存储。

1.4指令

1. 指令：是只是计算机执行某种操作的命令，一条指令通常由两部分构成，地址码，操作码。
2. 程序：由一条条的指令构成。
3. 指令周期：cpu每取出并执行一条指令所需的全部时间称为指令周期。
4. 指令系统：计算机能够执行的全部指令的集合称为该计算机的指令系统。
5. RISC：精简指令系统计算机，如单片机。
6. CISC：复杂指令系统计算机，如PC机。
7. 程序和指令：高级语言写出程序，编译器翻译为汇编助记符，机器指令，让计算机执行的二进制。

1.5并行 && 并发

1. 并行：两个进程一起运行。并行需要硬件支持，多个CPU。
2. 并发：两个进程根据时间片轮询运行，因为时间短，故给人的感觉就是一起运行。并发效率慢，但一个CPU即可。
   

3、内存管理

3.1分页

1. 操作系统将内存划分为大小相等的4k的块，称为页帧，会对页帧进行编号。

2. 程序在磁盘上存储，把磁盘分为4k大小的块，称为页，每一个页会记录页对应的权限。

3. 如果运行一个程序，操作系统将程序的页加载到内存的页帧上。操作系统会为每一个进程维护一个页表，页表中存储的是进程的页到内存的页帧的映射。
   

4. 物理地址：真实的物理内存上的偏移地址。逻辑地址：在程序上的偏移地址
   【举个栗子】a：在 2号页上，偏移 128字节。访问a时，需要转换为物理地址：先根据页表将2号映射为17号页帧，偏移128，那么我们转为实际物理地址：17*4k+128，这才是a在内存上存储的真正地址。

5. 在程序中直接访问的是逻辑地址，在CPU访问逻辑地址时，需要通过地址映射到其物理地址，才能访问此地址上的数据或指令。
   【举个栗子】printf(“&a=%x”,&a)为a的逻辑地址；所以如果在两个进程中打印的变量的地址相等，并不能证明这两个变量是同一个变量，因为加载的物理内存不一样，所以不一定。

3.2虚拟内存

1. 他将主存看成是一个存储在磁盘上的地址空间的高速缓存，在主存中只保存活动区域，并根据需要在磁盘和主存之间来回传送数据，使得能够运行比内存大得多的进程
2. 他为每一个进程提供了一致的地址空间，从而简化了存储管理
3. 他保护每个进程的地址空间而不被其他进程破坏
4. 交换分区：在磁盘上开辟一块空间，以内存管理方式来管理，作为对内存的补充，一个内存的所有页不一定非得在内存上存储，这就用到页面置换算法，将内存上的页和交换分区的页置换。

4、操作系统的发展

操作系统：管理计算机上的软硬件资源，为用户提供一个交互的接口。

1. 串行处理：程序一个一个按顺序提交处理
2. 批处理：一次提交多个程序，最后给一个处理，减少交互。其中过程还是串行
3. 多道程序设计：一次提交多个程序，多个同时执行，和并行类似
4. 分时系统：类似并发，提交多个，轮询处理。

最后

以上就是动听招牌为你收集整理的【Linux】——操作系统基础知识1、计算机基本部件3、内存管理4、操作系统的发展的全部内容，希望文章能够帮你解决【Linux】——操作系统基础知识1、计算机基本部件3、内存管理4、操作系统的发展所遇到的程序开发问题。

如果觉得靠谱客网站的内容还不错，欢迎将靠谱客网站推荐给程序员好友。