概述
現(xiàn)代計(jì)算機(jī)解決的是復(fù)雜環(huán)境下程序運(yùn)行的問(wèn)題型诚。
這就引出了以下問(wèn)題：
- 程序如何存儲(chǔ)在外存里?
- 程序如何裝載在內(nèi)存中巫俺，裝載在哪里？
- 程序如何被CPU執(zhí)行剖淀，CPU執(zhí)行哪個(gè)程序纯蛾？
現(xiàn)代計(jì)算機(jī)是通過(guò)操作系統(tǒng)（OS）來(lái)解決上述問(wèn)題的。操作系統(tǒng)的作用是：
- 管理內(nèi)存/外存/CPU資源
- 完成應(yīng)用程序的執(zhí)行
而其中所蘊(yùn)含的現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作思維是：
存儲(chǔ)體系纵隔、磁盤存取翻诉、操作系統(tǒng)、作業(yè)與進(jìn)程捌刮、程序執(zhí)行的管理和控制
資源組合利用體系化碰煌、管理分工合作協(xié)同化、外在程序內(nèi)在過(guò)程化绅作、硬件不足功能軟件化
現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)體系
馮諾依曼計(jì)算機(jī)為我們解決了程序裝在內(nèi)存中芦圾，就可被CPU執(zhí)行。然而俄认，馮諾依曼計(jì)算機(jī)還存在以下的問(wèn)題：
- 永久存儲(chǔ)問(wèn)題
- 存儲(chǔ)容量問(wèn)題
- 存儲(chǔ)速度問(wèn)題
- 存儲(chǔ)器價(jià)格問(wèn)題
而為了解決上述問(wèn)題个少，進(jìn)行計(jì)算機(jī)的普及，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)應(yīng)運(yùn)而生眯杏。
首先介紹內(nèi)存和外存以及他們?cè)谟?jì)算機(jī)中的作用夜焦。
內(nèi)存：是按照地址進(jìn)行訪問(wèn)的一種存儲(chǔ)設(shè)施，是由半導(dǎo)體材料制作而成岂贩，具有電溢失性茫经。地址是存儲(chǔ)單元，每個(gè)存儲(chǔ)單元含有1,2,4或8個(gè)單元，有速度快卸伞，價(jià)格高的特點(diǎn)抹镊，例如ROM/RAM。
外存：是由磁性材料構(gòu)成的荤傲，外存可以永久保留信息垮耳，有速度慢，價(jià)格低的特點(diǎn)弃酌，例如硬盤/軟盤氨菇。
內(nèi)存在計(jì)算機(jī)中起到主存的作用儡炼，而外存則起輔存的作用妓湘。
現(xiàn)代計(jì)算中，存儲(chǔ)體系實(shí)現(xiàn)了不同資源的組合優(yōu)化乌询。CPU和內(nèi)存打交道榜贴。內(nèi)存和外存打交道。而CPU由于和內(nèi)存的材料想相似妹田，所以CPU讀取內(nèi)存的時(shí)候按照存儲(chǔ)單元進(jìn)行讀取唬党，而讀取外存的速度較慢，所以外存和內(nèi)存之間進(jìn)行存儲(chǔ)塊的交換鬼佣，從而解決了存儲(chǔ)容量小驶拱，存儲(chǔ)速度慢，價(jià)格高的問(wèn)題晶衷。
然而 蓝纲，還存在以下的問(wèn)題：
- 程序如何存儲(chǔ)在外存上面？
- 程序如何被裝載在內(nèi)存上晌纫，裝載到哪里税迷？
- 程序如何被CPU執(zhí)行,CPU執(zhí)行哪個(gè)程序？
要解決上述問(wèn)題锹漱，便需要一個(gè)資源管理者——操作系統(tǒng)箭养。
操作系統(tǒng)
操作系統(tǒng)（Operating System:OS）是控制和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各種資源（硬件資源，軟件資源哥牍，信息資源）毕泌、合理組織計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工作流程、提供用戶與計(jì)算機(jī)之間接口一結(jié)束用戶對(duì)機(jī)器的各種操作需求并完成這些操作的一組程序集合嗅辣，是最基本撼泛，最重要的系統(tǒng)軟件。
操做系統(tǒng)是如何實(shí)行復(fù)雜性管理的呢辩诞？
1.分工坎弯。獨(dú)立管理復(fù)雜環(huán)境中的每一個(gè)部分。
- CPU管理：調(diào)度CPU去執(zhí)行哪一個(gè)程序。
- 內(nèi)存管理：管理內(nèi)存空間的分配和回收抠忘。
- 磁盤管理：管理磁盤信息的讀寫撩炊。
2.合作。以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)崎脉，中心任務(wù)就是“讓計(jì)算機(jī)或者說(shuō)CPU執(zhí)行存儲(chǔ)在外存上的程序”拧咳，各部件合作完成任務(wù)。
3.協(xié)同囚灼。當(dāng)基本解決后骆膝，關(guān)鍵就是協(xié)同，“合作”和“同步”灶体，“自動(dòng)化”和“最優(yōu)化”阅签。
在這其中，體現(xiàn)出來(lái)一種化復(fù)雜為簡(jiǎn)單的思維方式蝎抽。
