二、硬件结构
2.1 CPU是如何执行程序的？
2.2 磁盘比内存慢几万倍
三、操作系统结构
4.1 Linux 内核 VS windows 内核
计算机是由各种外部硬件设备组成的，比如内存、cpu、硬盘等，如果每个应用都要和这些硬件设备对接通信协议，那这样太累了，所以这个中间人就由内核来负责，让内核作为应用连接硬件设备的桥梁，应用程序只需关心与内核交互，不用关心硬件的细节。
现代操作系统的内核一般提供 4 个基本能力
- 管理进程、线程，决定哪个进程、线程使用 CPU，也就是进程调度的能力；
- 管理内存，决定内存的分配和回收，也就是内存管理的能力；
- 管理硬件设备，为进程与硬件设备之间提供通信能力，也就是硬件通信能力；
- 提供系统调用，如果应用程序要运行更高权限运行的服务，那么就需要有系统调用，它是用户程序与操作系统之间的接口。
通常来说内核具有比较高的权限，可以控制CPU、内存、硬盘等硬件通常操作系统会被分为两个区域
- 内核空间，只有内核程序可以访问
- 用户空间，提供给应用程序使用
四、内存管理
4.1 为什么要有虚拟内存
虚拟内存
操作系统引入了虚拟内存，进程持有的虚拟地址会通过 CPU 芯片中的内存管理单元（MMU）的映射关系，来转换变成物理地址，然后再通过物理地址访问内存，如下图所示：
内存分段
不同的段是由不同的属性，用分段的形式将这些段分离出来。
分段机制下，虚拟地址由两部分组成，段选择因子和段内偏移量。
分段的办法也有不足之处
- 内存碎片
- 内存交换的效率低
内存分页
在使用的过程中，我们只需要换出不常用的，换入需要用的，就可以提升内存的交换效率。更进一步的，只有在程序运行中，需要用到对应虚拟内存也里面的指令和数据是，再加载到物理内存里去。
分页对应的映射
多级页表
现代六十四位处理系统一般采用四级目录。
TLB
由于局部性原理，我们会在短时间内大量访问同一段内的指令。
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