【Linux】冯·诺依曼体系结构

要想谈进程，我们就不能只谈进程，我们如果想搞清楚什么是进程，就要从操作系统讲起。我们现在的不管是Linux或是Windows或是安卓等操作系统，它们都有一个相同点，那就是遵循冯·诺依曼体系结构，我们看一下冯·诺依曼体系结构

输入设备有：键盘、鼠标、磁盘、网卡等

输出设备有：声卡、网卡、显示器、打印机、磁盘等

这里的存储器就是内存，运算器和控制器共同组成了CPU

你可能会认为，不就是个这个结构吗？这有什么值得学的呢？

这个体系的关键之处就是为什么要有内存这个东西？难道输入设备直接给CPU不好吗？CPU直接给输出设备不好吗？

我们可以看到各个设备之间是独立的，是通过主板（主板里面有总线）连接起来的，连接不是目的，是手段，目的是实现设备之间的数据流动，数据如何流动呢？就是靠拷贝，所以说：如果没有内存，那么计算机的速度几乎就由拷贝的整体速度决定了，因为我们的CPU可以做的非常快，而数据之间的拷贝是远不如CPU的处理速度快的。

所以我们引入内存，就将这里的效率问题转化为了软件问题，因为我们的操作系统就是一个软件，它可以用来管理内存，操作系统写的好不好，就决定了计算机的效率高不高。我们可以预先把输入加载到内存中，等着CPU去执行，这样CPU就不会太空闲，效率就高了上来；CPU直接把输出给内存，让内存再去做其他的事情。

我们还知道一个叫存储器金字塔的东西，像这样：

从上到下依次是寄存器，一二三级缓存，内存，本地硬盘和云存储，越靠上，离CPU越近，就是直接和CPU交换数据，效率越高，但是造价越高，容量越小。

所以，也就是内存的存在，首先让我们的效率变的更高，让我们的计算机的价格可以被普通人接受，让我们更多人使用，这也是内存的意义。

可以看到：冯·诺依曼体系并不像我们想象的那么简单，它背后有着深刻的意义。所以它对于后来的计算机的发展的意义重大，造成了如今我们几乎所有的计算机都遵循冯·诺依曼体系。

于是，我们就可以解决一些问题，比如，为什么程序在运行的时候要先加载到内存中？因为冯·诺依曼体系是这么规定的。为什么要有冯·诺依曼体系，前面已经说了它的意义

比如你发送一条信息（我们可以认为是字符串）给你的朋友，请说明数据的信息流动过程：

从你的键盘到内存再到CPU，CPU中要对信息进行一些处理，最简单的要加上发送的时间，人物等，然后在经过内存到网卡，通过网络到你朋友的网卡，再到内存到CPU，要对收到的信息进行分析，再到内存再到显示器上。

总之，上面的例子就是为了能够更好的理解内存的位置和意义，外设和内存打交道，内存和CPU打交道。