计算机的组成及功能(硬件及操作系统)

发表于:2018-6-05 09:09  作者:王磊的博客   来源:博客园

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  主要从计算机的硬件和操作系统两方面介绍了计算机的组成及功能
  一.计算机的组成及其功能
  如图1.1所示,计算机系统主要由硬件和软件两部分组成。
  1.1计算机的组成
  硬件的各部分功能:
  (1)CPU:通常把运算器与控制器合称为CPU(Central Processing Unit)
  运算器:主要功能是对数据进行各种运算。
  这些运算除了常规的加、减、乘、除等基本的算术运算之外,还包括能进行“逻辑判断”的逻辑处理能力,即“与”、“或”、“非”这样的基本逻辑运算以及数据的比较、移位等操作。
  控制器:主要协调各组件和各单元间的工作。
  控制器从存储器中逐条取出指令,分析每条指令规定的是什么操作以及所需数据的存放位置等,然后根据分析的结果向计算机其它部分发出控制信号,统一指挥整个计算机完成指令所规定                   的操作。
  (2)存储器:
  存储程序和各种数据信息,并能在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取。
  (3)输入设备:用来向计算机输入各种原始数据和程序的设备
  输入设备把各种形式的信息,如数字、文字、图像等转换为数字形式的“编码”,即计算机能够识别的用1和0表示的二进制代码(实际上是电信号),并把它们“输入”(INPUT)到计算机内存储起来。
  键盘是必备的输入设备、常用的输入设备还有鼠标器、图形输入板、视频摄像机等。
  (4)输出设备:从计算机输出各类数据的设备
  输出设备把计算机加工处理的结果(仍然是数字形式的编码)变换为人或其它设备所能接收和识别的信息形式如文字、数字、图形、声音、电压等。
  常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。
  2.Linux操作系统
  如图1.2所示,操作系统由内核(kernel)和系统调用(system call)组成。
  1.2操作系统的角色
  (1)内核:主要负责整个计算机系统相关的资源分配与管理
  内核是一段计算机程序,这个程序直接管理硬件,包括CPU、内存空间、硬盘接口、网络接口等等。所有的计算机操作都要通过内核传递给硬件,Linux利用内核实现软硬件的对话。
  (2)系统调用(system call):系统调用是操作系统的最小功能单位
  为了方便调用内核,Linux将内核的功能接口制作成系统调用。一个操作系统,以及基于操作系统的应用,都不可能实现超越系统调用的功能。通过系统调用的这个接口,Linux将上层的应用                  与下层的内核分离,隐藏了底层的复杂性,也提高了上层应用的可移植性。
  二.Linux的发行版本
  1.Redhat系列:国内使用最多的Linux版本,特点就是使用人数多,资源多
  发行版本:
        RHEL/CentOS:稳定性非常好,适合于服务器使用
        Fedora Core:稳定性较差,最好只用于桌面应用
  2.Debian系列:Debian是社区类Linux的典范,也最遵循GNU规范
  版本分支:Stable/Testing/Unstable
  3.Ubuntu:
  拥有Debian所有的优点,以及自己所加强的优点的 Linux桌面系统
  特点:是界面非常友好,容易上手,对硬件的支持非常全面,是最适合做桌面系统的Linux发行版本
  4.Gentoo
  三.Linux的哲学思想
   一切皆文件:不仅普通的文件,目录、字符设备、块设备、 套接字等在 Linux 中都是以文件被对待
  小型,单一用途的程序:程序和可执行文件不要太复杂,这样才能保证了linux内核的高效运行
  连接程序,共同完成复杂功能:杂的任务可以通过连接多个简单的程序实现复杂的功能
  避免令人困惑的用户界面:
  配置数据存储在文本中:
  linux所有的配置文件都存放在文本配置文件当中,无论什么配置修改都只需修改其配置文件即可,配置文件时文本形式的只需任意一款文本编辑器修改即可。


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