前言：

Vue框架：Vue驾校-从项目学Vue-1
算法系列博客友链：神机百炼

冯诺伊曼体系：

组成：

• 输入设备 + 输出设备

• 中央处理器：

  1. 运算器：算数运算 + 逻辑运算
  2. 控制器：么时候读入数据 & 什么时候输出数据

• 存储器：

  1. 具有一定数据存储能力
  2. 通过预存数据来充当高低速设备之间的缓冲设备，如printf()时的无缓冲 / 行缓冲 / 全缓冲
  3. 特指内存，外存属于输入输出设备

• CPU在数据传输上不直接和外设进行交互，而是通过内存中介

  但是在信号传输上直接和外设交互，如中断信号

概念：

input：

• 输入input：数据从硬盘/键盘/网卡/话筒/摄像头传递到内存中

output:

• 输出output：数据从内存传递到硬盘/显示器/音响传递

预存数据：

• 预存数据：执行当前代码时，大概率执行的是下一行代码，操作系统提前将下一行代码所用的数据装载到内存中

• 为什么程序运行之前要先加载到内存中？因为CPU只能直接和内存打交道 & 再深层是为了快

  所以就算是.exe文件，也需要先从硬盘加载到内存中，再运行

  也就是说平时打开的应用 占用的是 内存

总线：

• 所有硬件之间依靠总线连接，IO总线＆系统总线（数据 / 地址 / 控制）

实例说明：

发送消息中的硬件过程：

• 实例1：从QQ聊天窗口给同学发送一条消息的过程：
  

程序运行中的硬件过程：

• 实例2：分析一段简单的程序：

  int a = 0;
  scanf("%d", &a);
  a += 10;
  printf("%d\n", a);
  1
  2
  3
  4

  1. 运行时，exe程序作为一个进程占据部分内存空间
  2. 在内存中开辟一块空间供给变量a
  3. 从键盘输入到a对应内存一个值
  4. a的值从内存放到CPU的运算器中，为其+10，结束后放回内存a
  5. 遇到行刷新，a的值从内存传递到显示器上

发送文件中的硬件过程：

• 实例3：发送文件：文件先从硬盘拷贝到内存
  

信息传输中的硬件过程：

• 实例4：键盘打字完成/网卡接收数据完成

  实例1 2 3都主要运用CPU的运算器部分实现数据传输

  计算机内部不只有数据传输，还有信号传输

  当键盘输入完成/网卡接收数据完成后，会向CPU的控制器发送中断信号

计算机层次：

硬件层：

1. 输入设备 + 输出设备（硬盘/网卡/键盘/鼠标/显示器/话筒/摄像头）

2. 缓冲内存

3. 中央处理器：运算器+控制器

驱动层：

1. 为操作系统提供使用硬件的接口

   不同硬件的驱动不同，同一硬件不同产品的驱动也不同

2. 驱动存在的意义就是为操作系统和硬件解耦合

操作系统层/OS层：

1. 文件管理：linux下一切皆文件，包含硬件的驱动
2. 内存管理：为进程分配内存
3. 硬件管理：如显示器缓冲区的无/行/全
4. 驱动管理：和驱动层之间的接口
5. 进程管理：运行中的程序都存放在内存中，独占一个进程

用户层：

1. 图形化管理界面gui + 命令行管理command line

2. 库：很多系统调用接口(函数)的集成，和OS层间的接口

   ​ 由语言开发者提供，防止用户直接接触操作系统

   ​ 常见的库：c语言的libc & c++的libc++

图解四层关系：