1. 操作系统

计算机简介

硬件结构

计算机硬件的基本示意图：

在计算机硬件上执行的流程为：

1. 通过输入设备或网络适配器，向计算机发起请求
2. 读取内存中的命令，并在CPU上执行，把结果写入负责保持数据的内存区域中
3. 将内存中的数据写入HDD(硬盘)或SSD(固态硬盘)等存储器，或者通过网络发送给其他计算机，或者通过输出设备提供给用户
4. 回到步骤①

程序

将重复执行的步骤整合在一起，就是程序了。
程序大致可以分为：应用程序, 中间件和操作系统OS

• 应用程序：用户直接使用的程序，例如word，qq等
• 中间件：将大部分应用程序通用的功能分离出来，以辅助应用程序运行的程序，例如Web服务器，数据库系统
• OS：直接控制硬件设备，同时为应用程序与中间件提供运行环境的程序，例如Linux，Windows等
  

进程

通常情况下，程序在OS上以进程为单位运行。每个程序由一个或多个进程构成。

设备驱动程序

由于程序最终要作用到硬件上，所以操作系统把设备调用处理整合成了一个设备驱动程序的程序，使进程通过设备驱动程序访问设备。

同时操作系统，针对同一类型的设备，通过同一个接口进行调用。

为了避免进程直接调用硬件，操作系统将CPU分为内核模式和用户模式两种。
只有处于内核模式时才允许访问硬件，而设备驱动程序在内核模式下允许。
而进程在用户模式下运行。

内核

在内核模式下运行的OS核心处理整合在一起的程序被称为内核。

• 设备驱动程序
• 进程管理程序
• 进程调度器
• 内存管理程序

如果进程想要使用设备驱动程序等由内核提供的功能，就需要通过被称为系统调用的特殊处理来向内核发出请求。

文件系统

在进程运行的过程中，各种数据会以内存为中心，在CPU上的寄存器或外部存储器等各种存储器之间进行交换。

虽然可以通过设备驱动程序访问外部存储器中的数据，但是为了简化这个过程，通常会利用文件系统程序进行访问。