Linux系统详解：硬件组成、操作系统与进程管理

本文档是关于Linux系统编程的实用指南，特别关注于计算机系统组成和操作系统基础知识。首先，系统硬件部分介绍了计算机的基本结构，包括： 1. **硬件组成**：计算机由软件和硬件两大部分构成，其中关键硬件如总线分为片内总线、系统总线（数据总线(DB)、地址总线(CB)和控制总线(CB))，以及外部总线如I/O设备，如输入设备（如键盘、鼠标）和输出设备（如显示器）。 - **CPU（中央处理器）**：作为核心组件，由运算器、控制器和寄存器组成，负责执行指令，包括取指、译码、执行、写回和跳转等操作。 - **内存与I/O设备的交互**：CPU通过地址总线与内存通信，而DMA（直接内存访问）技术允许数据在内存和外部设备之间高效传输，不占用CPU处理时间。 2. **操作系统概述**： - **定义**：操作系统是一种系统软件，主要任务是管理硬件资源、组织和调度任务，提供用户界面。 - **资源管理**：操作系统关注软件资源（如程序）、硬件资源（如处理器、内存和I/O设备）以及作业管理。 - **抽象概念**：操作系统通过进程、虚拟存储器和文件这三个基本抽象概念来实现资源管理和任务调度。进程是运行中的程序，每个进程独立拥有自己的虚拟地址空间；虚拟存储器模拟连续的内存空间，仅保留活跃区域，并进行磁盘和内存的数据交换；文件则是I/O设备的抽象，便于数据存储和访问。 **进程管理**： - **进程**：操作系统将程序及其相关资源抽象为进程，它们可以并发执行，互不影响，通过进程上下文切换实现任务切换。 - **虚拟存储器**：为每个进程提供独立且连续的地址空间，使得内存管理和数据保护变得简单。 这篇文档提供了深入理解Linux系统硬件和操作系统的基石，对于想要学习Linux编程和系统架构的读者来说，是一个宝贵的学习资料。