上期回顾【Linux】掌握权限从这开始

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1. 冯诺依曼体系结构

我们所认识的计算机，都是由一个个的硬件在组成的

• 输⼊单元： 包括键盘, ⿏标，扫描仪, 写板等
• 中央处理器(CPU)： 含有运算器和控制器等
• 输出单元： 显⽰器，打印机等
  （说明：这里的输入、输出单元都是外设）

关于冯诺依曼，必须强调⼏点：

• 这里的存储器指的是内存
• 不考虑缓存情况，这里的CPU能且只能对内存进⾏读写，不能访问外设(输⼊或输出设备)(数据层面)
• 外设(输入或输出设备)要输⼊或者输出数据，也只能写入内存或者从内存中读取。
• 一句话，所有设备都只能直接和内存打交道。

原因： 如果CPU直接和外设打交道，读取数据、处理数据的速度极慢,系统的性能就会很慢，而内存的存在就应当于是给CP搭建的临时工作台，内存的速度和CPU速度相近，从而大大提高效率

2. 操作系统(Operator System)- - - OS

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）

2.1 OS的作用

操作系统是硬件与用户/软件之间的中间层，负责调度资源、提供环境、保证稳定安全

1.管理硬件

• 统一管理 CPU、内存、硬盘、显卡、键盘鼠标等
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• 不让硬件冲突，不让某个设备独占资源
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• 屏蔽底层复杂细节，让软件不用关心具体硬件型号

2. 管理软件与进程

• 给每个程序分配内存、CPU 时间
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• 防止程序互相干扰、崩溃互相影响
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• 实现多任务、多窗口同时运行

3. 提供用户接口

• 给普通人：桌面、图标、鼠标点按操作
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• 给程序员：系统调用、API，方便写软件
  ​
• 不用直接操作硬件指令，降低使用门槛

4. 文件与资源管理

• 统一管理文件、目录、权限
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• 控制谁能读、谁能改，保证安全

2.2 设计OS的目的

• 对下，与硬件交互，管理所有的软硬件资源 (CPU,内存,硬盘…)- - ->手段
• 对上，为用户程序（应⽤程序）提供⼀个良好的执⾏环境- - - - - - ->目的

注:
1.访问操作系统,必须使用系统调用- - - 其实就是函数,只不过是系统提供的
2.我们的程序,只要你判断出他访问了硬件,那么他必须贯穿整个软硬件体系结构

2.3 如何理解"管理"?

举例 : 把计算机想象成一家公司

• CPU = 员工
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• 内存 = 办公桌
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• 硬盘 = 档案室
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• 各种软件（QQ、浏览器…） = 来办事的客户
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• 外设（键盘、鼠标、打印机） = 工具、设备
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• 操作系统 = 总经理

总经理（OS）不亲自干活，但管所有事

2.4 系统调用和库函数

库函数必须通过系统调用接口才能找到OS，所以库函数和系统调用是上下层的关系，库函数是基于系统调用之上的二级开发！！

举例：打王者的时候，我想玩武则天这个英雄，但是我的号没有，我朋友的账号有，我要想玩这个英雄，我就得借我朋友的号，号是他的，是不是得他同意才行。

所以同理我们要想调用库函数让某些东西输出在屏幕上，就得先让OS知道