描述計算機的組成及其內核作用和功能

时间:2021-08-24 03:43:02

計算機的組成。計算機是由硬件(Hardware)系統和軟件(Software)系統兩方面所組合而成。


描述計算機的組成及其內核作用和功能

 

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   計算機系統硬件組部分,以數學家(約翰·馮·諾依曼John von Neumann)所提出計算機,分成五大組件。

    五大組件: 運算器, 控制器, 儲存器, 輸入設備, 輸出設備

      分別設置為主機和外設。硬件(Hardware)
        主機   ==> 運算器
            ==> 控制器

        外設   ==> 儲存器
            ==> 輸入設備
            ==> 輸出設備

注釋:計算機(Computer電腦)是一種能接收和儲存信,併按照其內部(程式/程序,運作)進行處理,把結果輸出。

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軟件(Software)系統,分為系統軟件(OS,Operating System)和應用軟件(App,Application)兩大主要的部分。
  應用軟件是日常用戶在使用電腦時,可以使用人們所溝通的語言來操作。
  但是應用軟件是難以和系統軟件,直接溝通。是需要一個"語言互相翻譯"(translation)。

  ABI及API應用,是為了App和OS之間互相溝通而制定。

    API: Application Programming Interface
      API定義了源代碼和數據庫之間的接口,因此同樣的源代碼可以在支持這個API的任系中編譯
    ABI: Application Binary Interface
      是App程序和OS之間的底層的接口,允許編譯好的目標代碼在使用共兼容ABI的系統無需改動就能執行

系統軟件被名為"底層操作"層,因為"硬件"所接收的語言都是二進程語言編碼,是難以跟用戶正常溝通。
而系統軟件裡面是有大量的數據庫,系統會調用數據庫裡面的數據編碼,跟硬件對接溝通,處理不同的訊息。

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      應用軟件         ==> 通用應用軟件(文書軟件,收發電郵,繪圖軟件,等...)
      (Application)         ==> 專用應用軟件(用戶程序)

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            ==> API (應用軟件可以用API直接跟OS溝通)
              注釋:API是在應用軟用層面,可以調用。
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            ==> ABI (應用軟件可以用ABI直接跟OS溝通)
              注釋:ABI是正常(App & OS)之間的溝通媒介。
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     系統軟件          ==> 操件系統
    (Operating System)       ==> 程序語言處理系統
                   ==> 數據管理系統
                   ==> 服務程序(檢查,診斷,調試程序)

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    計算機硬件          ==>硬件(Hardware)

 

  注釋:用戶使用(計算機),從用戶應用軟件把資料傳送到<==>系統軟件OS<==>硬件(Hardware)。

    返回用戶(應用軟件)所需要的結果。

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計算機的內核作用和功能


計算裡面的空間可以分為(用戶空間、內核空間、硬件區)。

計算機內核的作用,是系統裡面的主要組成的部分。其作用由用戶使用(應用軟件)把資料傳至系統OS。

再由OS傳至硬件,在得出運算結果之後,返回應用軟件。 

 

    ##有關"系統調用接口 / system call "在上面有一個說明白,這接口非常重要。##

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    ABI及API應用,是為了App和OS之間互相溝通而制定。

    API: Application Programming Interface
      API定義了源代碼和數據庫之間的接口,因此同樣的源代碼可以在支持這個API的任系中編譯
    ABI: Application Binary Interface
      是App程序和OS之間的底層的接口,允許編譯好的目標代碼在使用共兼容ABI的系統無需改動就能執行

                ======================================
            ==> API (應用軟件可以用API直接跟OS溝通)
              注釋:API是在應用軟用層面,可以調用。
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            ==> ABI (應用軟件可以用ABI直接跟OS溝通)
              注釋:ABI是正常(App & OS)之間的溝通媒介。
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  其作用回應如下:是一個簡單構圖,由用戶<-->系統調用接口<-->內核<-->硬件。

  程序: 用戶 <==> APP <==> API/ABI <==> OS/內核 <==> 硬件

    1, 用戶使用應用軟件程序,其資料會交由(ABI/API)做資料數據傳送(對接/協調)。
    2, 數據會經由"系統調用接口"進入OS。
    3, 在OS裡面,資料會在內核的內存。
    4, OS會执行進程程序,OS會調用函數(數據庫)执行運行。
    5, 之後內核會把資料發送至硬件(源碼編譯成為二進制格式)
    6, 最後結果會返回給用戶(儲存,發送,運算結果,等...)。

    ##内核编译时选用的选项不同,功能也不同

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