計算機體系結構(馮 ? 諾依曼體系)和操作系統（Operator System）

文章目錄

• 計算機體系結構(馮 ? 諾依曼體系)和操作系統（Operator System）
• 一、馮 ? 諾依曼體系結構
• • 1.存儲器（內存）
  • 2.運算器和控制器（CPU）
  • 3.輸入設備和輸出設備（I/O設備）
  • • 輸入設備
    • 輸出設備
  • 4.擴展
• 二、數據流動
• • 1.單機
  • 2.跨機
• 三、操作系統OS
• • 操作系統概念
  • 設計OS的目的
  • 如何理解管理
  • OS的管理結構
• 四、系統調用與用戶操作接口
• • 1.系統調用接口
  • 2.用戶操作接口

一、馮 ? 諾依曼體系結構

我們常見的計算機，如筆記本。我們不常見的計算機，如服務器，大部分都遵守馮諾依曼體系。

計算機包含輸入設備、輸出設備、存儲器、中央處理器(運算器+控制器) 截至目前，我們所認識的計算機，都是有一個個的硬件組件組成的。磁盤屬于外存，具有永久性存儲能力。CPU作為計算機的核心，負責計算，速度最快，寄存器次之，內存在次之，而外設是較慢的。

• 這里的體系結構我們不考慮軟件，只研究硬件

其中：

輸入設備：鍵盤、磁盤、網卡、鼠標、攝像頭、話筒等

• 計算機的本質是計算數據，要計算數據第一步是想辦法把數據交給計算機，需要有對應的設備來采集相應的數據，這就需要使用輸入設備。

輸出設備：顯示器、磁盤、網卡、聲卡、音箱、打印機等

• 計算機的作用是服務用戶，計算完數據后需要將數據輸出給用戶，這就需要輸出設備

存儲器：內存

CPU：運算器、控制器

• 計算機的本質工作是計算，CPU就是用來計算的，這是必不可少的。比如我們今天買了一部手機，這個手機沒有芯片，那也只能當作移動硬盤來用。
• 注意：同種設備可能即使輸入設備，也是輸出設備如磁盤、網卡等
• 內存需要從磁盤中讀取數據（為什么不是CPU讀取下面會講），這時它是輸入設備，CPU處理好的數據需要經由內存放入磁盤，這里它就是輸出設備。
• 我們在聊天軟件如微信、QQ聊天時，別人將信息通過網卡傳給我們，這時本地的網卡對于我們就是輸入設備，我們將信息通過本地的網卡傳給別人，此時本地的網卡就是輸出設備。
• 存儲器不是磁盤，是內存，之后會反復用到內存

1.存儲器（內存）

馮諾依曼體系結構里的存儲器一般指的是內存。我們都知道，寫好的軟件在編譯好后，要運行，必須要先加載到內存，但是為什么要先加載到內存呢？

因為CPU在和存儲器的交互中，要不斷讀取數據，這些數據必須是在內存里面，這里的CPU能且只能對內存進行讀寫，不能訪問外設(輸入或輸出設備)，但是你編譯好的.exe程序是文件，而這個文件在編譯好后是在磁盤這個外設上的，所以cpu會要求你把程序加載到內存，從而實現交互。而這個操作是操作系統幫你完成的，會自動加載到內存上（預加載）。CPU不和外設直接打交道，和內存直接打交道。外設(輸入或輸出設備)要輸入或者輸出數據，也只能寫入內存或者從內存中讀取。所有外設有數據需要載入，只能載入到內存中，內存寫出也一定是寫到外設中。簡單來說，就**是所有設備都只能直接和內存打交道，提高整機效率。**

• 總結：所以程序的運行必須要加載到內存，CPU執行的代碼訪問數據，只能從內存中讀取(這也是體系結構規定的)。

在這里大多數人還有一個問題就是，先將輸入設備的數據交給內存，再由內存將數據交給CPU，這個過程真的比CPU直接從輸入設備獲取數據更快嗎？

說明這個問題之前，我們首先需要知道：內存具有數據存儲的能力。雖然內存的大小只有4G/8G，但是既然內存有大小，那么它就有預裝數據的能力，而這就是提高該體系結構效率的秘訣。

這里不得不說到的就是局部性原理：根據統計學原理，當一個數據正在被訪問時，那么下一次有很大可能會訪問其周圍的數據。所以當CPU需要獲取某一行數據時，內存可以將該行數據之后的數據一同加載進來，而CPU處理數據和內存加載數據是可以同時進行的，這樣下次CPU就可以直接從內存當中獲取數據。

輸出數據的時候也一樣，CPU處理完數據后直接將數據放到內存當中，當輸出設備需要時再在內存當中獲取即可，這也就有了我們平常所說的緩沖區的概念。例如，緩沖區滿了才將數據打印到屏幕上，使用fflush函數將緩沖區當中的數據直接輸出之類的，都是將內存當中的數據直接拿到輸出設備當中進行顯示輸出。

按理說，計算機把要處理的數據通過輸入設備交給CPU處理，處理好后再通過輸出設備顯示結果，整個過程為何要有內存呢？

下面將從兩個角度去解決這個問題：

一、技術角度：

CPU的內部是有寄存器的，寄存器就是一些存儲單元，寄存器的速度是非常快的，而我們要清楚cpu的運算速度 > 寄存器的速度 > L1 ~ L3Cache > 內存 > 外設（磁盤）> 光盤磁帶，因此我們得知輸入輸出設備的速度相較于CPU是很慢的，而如若直接把數據通過輸入設備交給CPU處理，處理好后再通過輸出設備顯示結果，就會產生一個木桶效應：

因此得知，計算機體系的效率不是由cpu決定的（盡管cpu很快），而是由輸入輸出這兩個外設決定的，這就導致計算機的效率非常的差，所以不能只把外設和cpu對接起來，這樣的效率太低了。因此馮諾依曼就在輸入輸出和cpu之間添加了存儲器來改變這一現狀。

從數據角度看，外設不和CPU直接交互，而是和內存交互，CPU也是如此。僅是添加存儲器這個媒介就能解決效率低的原因是如下：

1、從硬件上，存儲器的存在更好的適配了外設和CPU速度不均衡的特點。

2、因為存儲器的存在，讓軟件的存在有了更大的生存空間和價值。

• **總結：**內存在我們看來，就是體系結構的一個大的緩存，用于適配外設和CPU速度不均的問題！

二、成本角度

• 前面提到過，CPU具有寄存器，而寄存器也具有存儲數據的能力，為什么不用CPU的寄存器來充當這個內存呢，這樣就不再需要單獨添加內存了。從技術上談是可以的，但是這就要考慮到成本了：寄存器的成本 >> 內存 >> 磁盤（外設）。如果用寄存器充當內存，光成本就要幾十w，真承擔不起。而計算機之所以能蔓延全球，主要是其具有便宜和有效的特點。因此使用內存是最優選，既適配了速度不均的問題，也經濟實惠。
• **總結：**使用內存可以達到用較低的成本，來獲得較高的性能的特點。

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2.運算器和控制器（CPU）

運算器：

計算機計算的種類有兩種：算數計算（+、-、*、/……） + 邏輯計算（&&邏輯與、||邏輯或……）

控制器：

控制器也是一個硬件，雖然外設和中央處理器在數據上沒有交互，但并不代表它倆就沒有交互。前面得知輸入設備會把數據預裝載到內存，從何和cpu進行交互，但是你怎么知道所有數據都被預裝載了呢，針對沒被預裝載的數據，中央處理器就要和外設進行交互協商，而這個操作就是由控制器完成的，從而將數據盡可能加載到內存，或把數據從內存加載到外設。
幾乎所有的硬件，只能被動的完成某種功能，不能主動的完成某種功能，一般都是要配合軟件完成的（OS操作系統+CPU）

這里的CPU只能被動接受別人的指令和別人的數據，那么CPU必須先認識別人的指令(每個CPU被制作都有自己的指令集)，才能執行別人的指令，起到計算別人數據的目的。

上面說到CPU的速度很快，而外設的速度很慢，那么CPU直接從外設拿數據效率就降低了，所以數據是從外設加載到內存中的，然后CPU再從內存中讀取數據，CPU處理完的數據再返回給內存(產生了緩存)，數據再從內存中加載到外設，這大大提高的數據的處理。

所以CPU再讀取和寫入時候，在數據層面只和內存打交道，為了整體效率。內存從外設讀取和寫入數據的過程成為I/O過程(input/output)

3.輸入設備和輸出設備（I/O設備）

輸入設備

借助計算機的輸入設備，用戶能夠輕松地將數據或者指令傳遞給計算機。同時，計算機中的 CPU 會接收用戶輸入的指令或數據，并對其進行處理、加工，最終將處理結果反饋給用戶。

下面給大家列舉了一些常見的輸入設備，如下表所示。

描 述

鍵盤	最常見的輸入設備之一，其包含有多個按鍵，每個按鍵上都標有不同的數字、字母、字符等。 如今的鍵盤，可以通過 USB 或者藍牙設備連接到計算機，用戶只需要按壓按鍵即可向計算機傳遞數據。
鼠標	一種手持輸入設備，通常有 2 個按鈕和一個滾輪組成。 借助鼠標，用戶可以控制計算機屏幕上光標的移動，也可以選中某個應用程序并對其做打開、刪除等操作。
掃描儀	用于掃描圖片或者文檔，并將掃描的內容轉換為數字格式的數據傳遞給計算機。
攝像頭	可以連接到計算機的任何攝像頭，都可以稱為網絡攝像頭，筆記本上的內嵌攝像頭也可歸為此類。 網絡攝像頭可以拍攝圖像或者錄制視頻，然后將其轉換為數字形式傳輸給計算機。
麥克風	麥克風是用于向計算機中輸入聲音的輸入設備，它可以接收聲音產生的振動信息并將其轉換為音頻信息，必要時它還可以將音頻信息轉換為數字形式供計算機存儲。
數碼相機	它可以捕捉圖像、視頻等信息，并以數字形式存儲在存儲卡中，用戶也可以將存儲的信息導入到計算機。
游戲桿/游戲方向盤	游戲桿的功能和鼠標類似，是一種確定位置的輸入設備。和鼠標不同，游戲桿是通過搖桿的移動來改變計算機屏幕上光標的位置。 游戲方向盤常用作賽車游戲中的輸入設備，借助該設備，用戶可以在賽車游戲中控制賽車左轉或右轉。
觸摸屏/觸摸板	觸摸屏和觸摸板都可以看做是鼠標的替代品，它們都是輸入設備。這 2 種輸入設備允許用戶通過手指控制計算機屏幕上光標的移動，還附帶點擊、選中某個應用程序等功能。
遙控器	遙控器允許用戶在不離開座位的情況也可以控制某臺設備。以電視遙控器為例，它可以調臺、增大或減小電視機的音量等。
VR設備	VR 是指由計算機生成的人工虛擬環境，用戶借助 VR 設備（例如 VR 耳機、VR 眼鏡等）即可與虛擬環境中的虛擬對象實現交互。
手勢識別裝置	此類輸入設備可以識別人的手勢，不同的手勢會被識別為不同的指令傳輸給計算機。
生物識別設備	生物識別主要指的是通過指紋、眼角膜、面部結構等識別一個人的過程。 生物識別設備通常先掃描用戶的信息，然后和存儲在計算機（數據庫）中的數據比對，從而判定該用戶的身份是否符合要求。
光學字符閱讀器（OCR）	該輸入設備可以掃描手寫或者打印的文本信息，并將掃描到的數據轉換為數字格式傳輸給計算機。
條形碼閱讀器	這是一種可讀取條形碼數據的輸入設備。條形碼閱讀器可以掃描條形碼表示的信息并傳輸給相連接的計算機。
讀卡器	讀卡器常用于讀取銀行卡，它可以將銀行卡包含的信息傳輸給連接的計算機。

除上表列舉的這些輸入設備外，還有一些輸入設備，例如 OMR 光標閱讀器，數字化儀等，由于不太常見，這里不再做詳細的介紹，感興趣的讀者可自行查閱相關資料。

輸出設備

計算機的輸出設備用于向用戶顯示計算機對輸入數據的處理結果。

計算機可以用多種多樣的形式將處理結果展示給用戶，比如文本、圖像、音頻以及視頻等。

接下來給大家列舉了一些實際生活中常用的輸出設備，以及它們各自的特點。

顯示器

顯示器又稱屏幕，是實際生活中最常用的輸出設備之一。

顯示器用于向用戶顯示經計算機處理后的數據，且支持文本、圖像、音頻、視頻等多種顯示形式。

隨著科技的不斷進步，根據內部實現機制的不同，顯示器又可細分為 CRT顯示器（陰極射線管顯示器）、LCD 液晶顯示器、LED 顯示器以及等離子顯示器。

打印機

打印機的功能是將計算機的處理結果打印到紙張上，其顯示形式可以為文本、圖像等形式。

現今市面上的打印機，根據工作原理的不同大體可分為 2 類，分別為擊打式打印機和非擊打式打印，每一類還有更細致的劃分，比如現在常用的噴墨式打印機、激光打印機都屬于非擊打式打印機，而針式打印機則屬于擊打式打印機。

投影儀

投影儀也是一種輸出設備，它可以將計算機的處理結果以投影的方式顯示到大屏幕或者墻壁上。

鑒于投影儀在顯示計算機處理結果的同時，還能將其放大顯示，因此該類輸出設備常常用于演示或者教學。

音箱

音箱也是一種輸出設備，它可以將計算機的處理結果以音頻的方式播放出來。

4.擴展

我們經常說CPU當中有寄存器，實際上寄存器不僅在CPU中，在其它外設中也有寄存器。

如：當我們敲擊鍵盤時，鍵盤是先將獲取到的內容存儲在寄存器當中，然后通過寄存器將數據寫入內存中。

在物理層面，各個硬件單元之間是通過總線連接的，外設與內存之間的總線叫做IO總線，內存與CPU之間的總線叫做系統總線。

在早些年的計算機中，因為芯片能力不強，有時是之間將外設中的數據傳輸給CPU，CPU計算完后在交給內存，在合適的時候由內存拿出數據。現在不在使用這個技術，而是在外設中使用DMA芯片，將外設的數據存入內存，不在利用CPU。

在數據層面上，CPU不和外設交互，但有時候，有些控制信號需要二者交互。如：一些外設給CPU發送控制信號，請求幫助處理一些數據。

二、數據流動

我們已經有了對馮諾依曼體系的理解，接下來我們就可以看一下，在硬件層面，單機和跨主機之間，數據流是如何流向的！

也就是研究，我們將我們的程序加載到內存，然后執行我們的代碼，最后在外設顯示器上打印，它的整個數據流在硬件上是如何走的。

該內容難度不高，作為理解軟件的工具。因為軟件是無法脫離硬件的，當我們理解了硬件的數據流向，軟件上的很多行為我們就可以嘗試去理解它了。

1.單機

我們以QQ音樂的啟動來了解單機中數據是如何流動的？

以在音樂播放器（網易云音樂）播放音樂為例：

首先，我們的客戶端軟件，先加載到內存，然后由CPU執行，接著我們就看到了網易云的界面，其次，我們點擊播放音樂，通過外設的網卡，拿到數據，再將數據傳輸到內存，經CPU計算（此時的計算可以看作解析），計算后將計算結果返回到內存，由內存傳到外設，傳到計算機的音箱中播放出來。

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2.跨機

假設你和你的朋友進行qq聊天，如何解釋一個數據從你的輸入到輸出的整個數據流動過程呢？

要使用QQ，首先需要聯網，而A和B的電腦都是馮諾依曼體系結構，在A向B發送消息的過程中，A電腦中的鍵盤充當輸入設備、顯示器和網卡是輸出設備。B電腦中的網卡充當輸入設備、顯示器充是輸出設備。

因為你和你朋友的計算機都是馮諾依曼體系，所以你們通信的本質就是從一個體系結構到另一個體系結構，A在鍵盤上輸入數據，在硬件上講，將數據輸入到內存，在軟件上講，將數據輸入到QQ中。然后數據要經過計算和加密，經由CPU計算，將計算結果傳回內存，由內存傳到外設，這里是傳到了兩個地方，一個是A自己的顯示器，因為他輸入的消息，他自己也要看到，另一個傳到了網卡，經由網卡傳給B。B的計算機通過網卡拿到數據，將數據傳給內存，經過CPU進行解密操作，在傳回內存，由內存傳到外設中的顯示器，使B看到該消息。

其中，將外設中的數據讀入內存，將數據顯示在顯示器上和發送到網卡，都是由軟件（QQ）內部自己來完成。

對馮諾依曼的理解，不能停留在概念上，要深入到對軟件數據流理解上，請解釋，從你登錄上qq開始和某位朋友聊天開始，數據的流動過程。 從你打開窗口，開始給他發消息，到他的到消息之后的數據流動過程。如果是在qq上發送文件呢？

• 發送消息 ——> 接受消息的數據流動：你的電腦鍵盤 —> 你的電腦內存 —> 你的電腦的CPU (加密) —> 你的電腦網卡 —> 你朋友電腦的網卡 —> 你朋友電腦的內存 —> 你朋友電腦的CPU (解密) —> 你朋友電腦的顯示器
• 發送文件 ——> 接受文件的數據流動：你的電腦鍵盤 —> 你的電腦內存 —> 你的電腦的CPU (加密) —> 你的電腦網卡 —> 你朋友電腦的網卡 —> 你朋友電腦的內存 —> 你朋友電腦的CPU (解密) —> 你朋友電腦的顯示器

三、操作系統OS

操作系統概念

任何計算機系統都包含一個基本的程序集合，稱為操作系統(OS)。籠統的理解，操作系統包括：

• 內核（進程管理，內存管理，文件管理，驅動管理）
• 其他程序（例如函數庫， shell程序等等）

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設計OS的目的

在整個計算機軟硬件架構中，操作系統的定位是： 一款純正的“搞管理”的軟件。對下要管理好軟硬件資源，對上要給用戶提供一個良好的運行環境。那操作系統究竟管理些什么呢？操作系統主要進行以下四項管理：

• 內存管理：內存分配、內存共享、內存保護以及內存擴張等等。

• 驅動管理：對計算機設備驅動驅動程序的分類、更新、刪除等操作。

• 文件管理：文件存儲空間的管理、目錄管理、文件操作管理以及文件保護等等。

• 進程管理：其工作主要是進程的調度。

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如何理解管理

下面我將從三個方面去理解管理：

一、管理者不需要與被管理者直接交互，依舊能夠很好的將被管理者管理起來

我們以學校為例，學校的校長并沒有直接與我們 (學生) 進行交互，但是他仍然能夠很好的將我們管理起來。可能有的同學會說，我們并不是由校長來管理的，而是由輔導員來管理的。但是實際上，輔導員并不算一個管理者，他沒有重大事宜的決策權。

擁有對重大事宜的決策權的人才是管理者，雖然日常與我們進行交互的入是輔導員，但是輔導員對我們并沒有決策權，比如你是否能夠升級、是否能夠評優評先、是否會別學校開除等等重大事項。

二、管理的本質就是對數據的管理

先舉個例子，每個高校都有校長、輔導員、學生這三類人。這里面有人是做決策，有人是做執行，當然這也就有了管理者與被管理者的身份，而管理的本質：不是對被管理對象進行直接管理，而是只要拿到被管理對象的所有的相關數據，我們對數據的管理，就可以體現對人的管理！！而拿到相關數據的人就稱為執行者，我們畫個簡圖示意：

而上述校長的角色就是操作系統，輔導員就是驅動，學生就是硬件。對于計算機來說，各種硬件對應的驅動就是所謂的執行者，比如網卡有網卡驅動，磁盤有磁盤驅動；操作系統從這些驅動獲取硬件數據，然后通過對硬件的數據進行管理實現對硬件的管理。

• 綜上管理的本質是對數據的管理，但是數據是有“多、少”的分別的。當數據量很大時該如何管理呢，下面就來討論。

三、管理的理念就是先描述，再組織

• 對于校長來說，他想管理上千號學生本質就是在管理數據，但是數據量很大，可是每個學生的重復數據類型很多，比如每個學生都具有籍貫、姓名、各科成績……，我們先前在學習c語言的過程中，都知道有struct，它是用來描述對象的某種功能，如下：

struct student {學生的基本信息（身高、姓名、年紀、電話……）在校基本信息（宿舍號、專業、班級、年紀……）考試成績（高數、大物、英語……）學校活動（學生會主席？班長？……）…… }; int main() {struct student zhangsan = { …… }；struct student lisi = { …… }; }

• 這是站在C語言的視角用結構體類型來定義變量，如果數據量過大，多大上萬個，那么就要定義上萬個變量來記錄這些人的數據，可這就會導致這么多變量毫無關聯，同樣對于校長來說難道我要一個一個小本本的添加信息嗎，這不純純冤種。對于校長，他就想到可以創建一個鏈表結構，在結構體內部構建前驅和后繼指針

struct student {//學生……struct student* next;struct student* prev; };

• 通過這樣一個鏈表結構，每個節點存儲了各個學生的相關信息，而這些節點又是前后相串聯起來的，如圖示：

• 此時對學生的管理，就變成了對鏈表的增刪改查。校長要想派出一名學生去參加數學競賽，那么就遍歷此鏈表，并找出數學成績最好的那個……

由硬件各種數據抽象出來的結構體

typedef struct device {int type; //設備類型int status; //設備狀態... //其他屬性信息struct device* next; //下一個設備的地址 }Dev;

對各種設備的數據進行管理轉變為了對鏈表進行增刪查改

list dev_list; struct Dev disk_div; dev_list.insert(disk_div); struct Dev keyBoard_div; dev_list.insert(keyBoard_div); dev_list.erase(display_div); ...

總結：管理的本質是對數據進行管理，而對數據的管理就是對某種數據結構的管理。管理的核心理念就是先描述、再組織。所以無論是C還是C++，都是來幫助我們描述對象的，而數據結構是幫助我們把所有的對象組織管理起來的。

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OS的管理結構

先來看下銀行的體系結構：

• 銀行有自己的底層硬件，比如電腦，桌椅，倉庫，宿舍……。當然上面也有一批人專門負責對應硬件的管理，這一批人直接和硬件打交道。再往上就會有銀行的正式職工，可以用電腦，做桌椅，取錢，住宿舍……。因為這些職工的存在再往上就會產生銀行的業務。而這些職工也會有人管理，叫做行長，可以管理軟硬件。整個這一套就是銀行的體系結構。

類似的操作系統也是差不多這個結構。

• 計算機的底層有相應的硬件和驅動程序，操作系統內核對下可以管理好軟硬件，同樣也要管理進程。并且可以對外提供服務。
• 操作系統并不相信任何的用戶，它不會將自己任何的數據結構、代碼邏輯……直接暴露給用戶，為的是防止用戶惡意修改操作系統，所以操作系統是通過系統調用的方式，對外提供接口服務！類似于銀行的工作人員提供一個一個小的窗口來給我們服務。Linux操作系統是用C語言寫的，這里所謂的“接口”，本質就是C函數！。我們學習系統編程，本質就是在學習這里的系統接口。
• 系統調用在使用上，功能比較基礎，對用戶的要求相對也比較高，所以，有心的開發者可以對部分系統調用進行適度封裝，從而形成庫（用戶操作接口），有了庫，就很有利于更上層用戶或者開發者進行二次開發。

四、系統調用與用戶操作接口

1.系統調用接口

既然操作系統是管理各種軟硬件資源的軟件，那么我們能否通過操作系統直接對各種軟硬件進行操作呢？比如磁盤、顯示器、磁盤驅動等設備；答案是不能，因為操作系統不相信任何用戶，操作系統不確定我們是否會對各種軟硬件進行違法操作，比如刪除磁盤驅動、向磁盤中添加惡意數據等等。

但是操作系統又必須給上層用戶提供各種服務，比如用戶訪問軟硬件的需求，比如從磁盤中讀取與寫入數據、向顯示器打印數據、通過網卡發送數據等等；針對上述情況，操作系統想了一個完美的方法：給用戶提供系統調用的接口，即當用戶有訪問軟硬件的需求時，直接調用操作系統提供的接口，然后由操作系統來幫助用戶完成對應的工作；這樣即滿足了用戶的需求，又保護了軟硬件資源。

注：Linux 操作系統是托瓦茲大神于1991年使用C語言編寫的，而上述的各種系統調用接口又是由操作系統提供的，所以它們也是C式的接口，說白了就是 用C語言編寫的用于用戶調用的各種函數接口。

2.用戶操作接口

雖然操作系統為我們提供了各種系統調用接口讓我們來訪問軟硬件，但是這些接口在使用上功能比較基礎，對用戶的要求也相對較高；于是人們在系統調用接口的基礎上開發出了用戶操作接口，比如 Linux 下的外殼程序 shell，各種函數庫 (C/C++等)，windows 圖形化界面 (GUI)，以及一些指令 (編譯好的可執行程序) 等；

用戶通過這些操作接口進行指令操作、開發操作以及管理操作等等；比如 Linux 下外殼程序 bash 提供的 ls，本質上是調用系統接口，將磁盤中文件信息寫入到顯示器；touch 本質是調用系統接口，在磁盤上創建文件；又比如 C語言的 scanf/printf 函數，底層都是調用系統調用接口從鍵盤讀入數據/向顯示器上打印數據。

參考文章：
1、計算機軟硬件體系結構
2、I/O設備(輸入設備和輸出設備)

總結

以上是生活随笔為你收集整理的＜Linux＞计算机体系结构和操作系统的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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