編程語言的作用：程序員編程的本質(zhì)就是讓計(jì)算機(jī)去工作，而編程語言就是程序員與計(jì)算機(jī)溝通的介質(zhì)
操作系統(tǒng)和硬件之間的關(guān)系：操作系統(tǒng)的出現(xiàn)就是運(yùn)行于硬件之上，來控制硬件的，我們開發(fā)時，只需要調(diào)用操作系統(tǒng)為我們提供的簡單而優(yōu)雅的接口就可以了
cpu是人的大腦，負(fù)責(zé)運(yùn)算，CPU有向下兼容性
64位處理器可以跑為32位處理器編寫的程序，反之則不行
內(nèi)存是人的記憶，負(fù)責(zé)臨時存儲
硬盤是人的筆記本，負(fù)責(zé)永久存儲
輸入設(shè)備是耳朵或眼睛，負(fù)責(zé)接收外部的信息傳給cpu
輸出設(shè)備是你的表情，負(fù)責(zé)經(jīng)過處理后輸出的結(jié)果
以上所有的設(shè)備都通過總線連接，總線相當(dāng)于人的神經(jīng)
寄存器：通用寄存器，程序計(jì)數(shù)器，堆棧指針，程序狀態(tài)字寄存。比內(nèi)存運(yùn)行速度高，和CPU處理速度差不多
通用寄存器：除了用來保存變量和結(jié)果的通用寄存器除外
程序計(jì)數(shù)器：保存了將要取出的下一條指令的內(nèi)存地址。在指令取出后，程序計(jì)算器就被更新以便執(zhí)行后期的指令
堆棧指針：它指向內(nèi)存中當(dāng)前堆棧的頂端
程序狀態(tài)字寄存（PSW）：包含了條碼位，CPU優(yōu)先級，模式（用戶態(tài)或內(nèi)核態(tài)），以及各種其他控制位（可以通過應(yīng)用軟件驅(qū)動硬件）
內(nèi)核態(tài)與用戶態(tài)：除了在嵌入式系統(tǒng)中的非常簡答的CPU之外，多數(shù)CPU都有兩種模式，即內(nèi)核態(tài)與用戶態(tài)。
通常，PSW中有一個二進(jìn)制位控制這兩種模式。
內(nèi)核態(tài)：當(dāng)cpu在內(nèi)核態(tài)運(yùn)行時，cpu可以執(zhí)行指令集中所有的指令，很明顯，所有的指令中包含了使用硬件的所有功能，（操作系統(tǒng)在內(nèi)核態(tài)下運(yùn)行，從而可以訪問整個硬件）
用戶態(tài)：用戶程序在用戶態(tài)下運(yùn)行，僅僅只能執(zhí)行cpu整個指令集的一個子集，該子集中不包含操作硬件功能的部分，因此，一般情況下，在用戶態(tài)中有關(guān)I/O和內(nèi)存保護(hù)（操作系統(tǒng)占用的內(nèi)存是受保護(hù)的，不能被別的程序占用），當(dāng)然，在用戶態(tài)下，將PSW中的模式設(shè)置成內(nèi)核態(tài)也是禁止的。
內(nèi)核態(tài)與用戶態(tài)切換
用戶態(tài)下工作的軟件不能操作硬件，但是我們的軟件比如暴風(fēng)影音，一定會有操作硬件的需求，比如從磁盤上讀一個電影文件，那就必須經(jīng)歷從用戶態(tài)切換到內(nèi)核態(tài)的過程，為此，用戶程序必須使用系統(tǒng)調(diào)用（system call），系統(tǒng)調(diào)用陷入內(nèi)核并調(diào)用操作系統(tǒng)，TRAP指令把用戶態(tài)切換成內(nèi)核態(tài)，并啟用操作系統(tǒng)從而獲得服務(wù)。
存儲器系列：
先上一張圖：
寄存器:L1緩存,用與cpu相同材質(zhì)制造，與cpu一樣快，因而cpu訪問它無時延，典型容量是：在32位cpu中為32*32，在64位cpu中為64*64，在兩種情況下容量均<1KB。
高速緩存:L2緩存,主要由硬件控制高速緩存的存取，內(nèi)存中有高速緩存行按照0~64字節(jié)為行0，64~127為行1。。。最常用的高速緩存行放置在cpu內(nèi)部或者非常接近c(diǎn)pu的高速緩存中。
，比如，多數(shù)操作系統(tǒng)在內(nèi)存中保留頻繁使用的文件（的一部分），以避免從磁盤中重復(fù)地調(diào)用這些文件，類似的/root/a/b/c/d/e/f/a.txt的長路徑名轉(zhuǎn)換成該文件所在的磁盤地址的結(jié)果然后放入緩存，可以避免重復(fù)尋找地址，還有一個web頁面的url地址轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)地址(IP)地址后，這個轉(zhuǎn)換結(jié)果也可以緩存起來供將來使用。
再往下一層是主存，此乃存儲器系統(tǒng)的主力，主存通常稱為隨機(jī)訪問存儲RAM，就是我們通常所說的內(nèi)存，容量一直在不斷攀升，所有不能再高速緩存中找到的，都會到主存中找，主存是易失性存儲，斷電后數(shù)據(jù)全部消失
還有一類存儲器就是CMOS，它是易失性的，許多計(jì)算機(jī)利用CMOS存儲器來保持當(dāng)前時間和日期。CMOS存儲器和遞增時間的電路由一小塊電池驅(qū)動，所以，即使計(jì)算機(jī)沒有加電，時間也仍然可以正確地更新，除此之外CMOS還可以保存配置的參數(shù)，比如，哪一個是啟動磁盤等，之所以采用CMOS是因?yàn)樗碾姺浅Ｉ伲粔K工廠原裝電池往往能使用若干年，但是當(dāng)電池失效時，相關(guān)的配置和時間等都將丟失
磁盤（硬盤）：磁盤低速的原因是因?yàn)樗环N機(jī)械裝置，在磁盤中有一個或多個金屬盤片，它們以5400，7200或更高速度旋轉(zhuǎn)，從邊緣開始有一個機(jī)械臂懸在盤面上，這類似于老式黑膠唱片機(jī)上的拾音臂。信息卸載磁盤上的一些列的同心圓上，是一連串的2進(jìn)制位（稱為bit位），為了統(tǒng)計(jì)方法，8個bit稱為一個字節(jié)bytes，1024bytes=1k，1024k=1M，1024M=1G,所以我們平時所說的磁盤容量最終指的就是磁盤能寫多少個2進(jìn)制位。
數(shù)據(jù)都存放于一段一段的扇區(qū)，即磁道這個圓圈的一小段圓圈，從磁盤讀取一段數(shù)據(jù)需要經(jīng)歷尋道時間和延遲時間
平均尋道時間
機(jī)械手臂從一個柱面隨機(jī)移動到相鄰的柱面的時間成為尋道時間，找到了磁道就以為著招到了數(shù)據(jù)所在的那個圈圈，但是還不知道數(shù)據(jù)具體這個圓圈的具體位置
平均延遲時間
機(jī)械臂到達(dá)正確的磁道之后還必須等待旋轉(zhuǎn)到數(shù)據(jù)所在的扇區(qū)下，這段時間成為延遲時間
虛擬內(nèi)存：
許多計(jì)算機(jī)支持虛擬內(nèi)存機(jī)制，該機(jī)制使計(jì)算機(jī)可以運(yùn)行大與物理內(nèi)存的程序，方法是將正在使用的程序放入內(nèi)存去執(zhí)行，而暫時不需要執(zhí)行的程序放到磁盤的某塊地方，這塊地方成為虛擬內(nèi)存，在linux中稱為swap,這種機(jī)制的核心在于快速的映射內(nèi)存地址，由CPU中的一個部分負(fù)責(zé)，成為存儲器管理單元
磁帶：因其大容量，在地震水災(zāi)火災(zāi)時可移動性強(qiáng)等特性，常被用來做備份
設(shè)備驅(qū)動：每個硬件廠商都會為自己的硬件添加支持各種操作系統(tǒng)的接口，方便該操作系統(tǒng)的CPU調(diào)用驅(qū)動
控制器：通常情況下對設(shè)備的控制是非常復(fù)雜和具體的，控制器的任務(wù)就是為操作系統(tǒng)屏蔽這些復(fù)雜而具體的工作，提供給操作系統(tǒng)一個簡單而清晰的接口
總線：處理I/O設(shè)備及cpu到存儲器
北橋即PCI橋：連接高速設(shè)備
南橋即ISA橋：連接慢速設(shè)備
操作系統(tǒng)的啟動流程：在計(jì)算機(jī)的主板上有一個基本的輸入輸出程序（Basic? Input Output system)
BIOS就相當(dāng)于一個小的操作系統(tǒng)，它有底層的I/O軟件，包括讀鍵盤，寫屏幕，進(jìn)行磁盤I/O,該程序存放于一非易失性閃存RAM中
1.計(jì)算機(jī)加電
2.BIOS開始運(yùn)行，檢測硬件：cpu、內(nèi)存、硬盤等
3.BIOS讀取CMOS存儲器中的參數(shù)，選擇啟動設(shè)備
4.從啟動設(shè)備上讀取第一個扇區(qū)的內(nèi)容（MBR主引導(dǎo)記錄512字節(jié)，前446為引導(dǎo)信息，后64為分區(qū)信息，最后兩個為標(biāo)志位）
5.根據(jù)分區(qū)信息讀入bootloader啟動裝載模塊，啟動操作系統(tǒng)
6.然后操作系統(tǒng)詢問BIOS，以獲得配置信息。對于每種設(shè)備，系統(tǒng)會檢查其設(shè)備驅(qū)動程序是否存在，如果沒有，系統(tǒng)則會要求用戶按照設(shè)備驅(qū)動程序。一旦有了全部的設(shè)備驅(qū)動程序，操作系統(tǒng)就將它們調(diào)入內(nèi)核。然后初始有關(guān)的表格（如進(jìn)程表），穿件需要的進(jìn)程，并在每個終端上啟動登錄程序或GUI
應(yīng)用程序的啟動流程：
