計算機作業系統總結篇

2021-10-03 15:55:03 字數 2141 閱讀 4071

os的乙個巨集觀比喻

計算機是如何工作的?os是如何啟動的?

os的目的和功能

os的發展

os的執行機制

os的特徵

os的體系結構

程序管理—筷子—cpu

記憶體管理—圓桌—記憶體卡

檔案管理—冰箱—磁碟

io管理—門---外設

我們可以將qq、google、lol、網易雲理解為乙個個小人(程序),他們生活在乙個叫os的房子裡,他們生存(執行)需要就餐(檔案),然而只有一雙筷子(cpu),在乙個人就餐的同時(執行)其他人就需要等待。他們的食物一般放在冰箱(磁碟)裡儲存,需要就餐的時候就需要通過門(io裝置)將食物從冰箱(磁碟)拿出來放在圓桌上(記憶體)。

計算機是如何工作的?

1.將程式和資料通過io裝置存入儲存器中。

2.啟動執行後,計算機從儲存器中取出程式指令送到控制器去識別,分析該指令要做什麼事。

3.控制器根據指令的含義發出相應的指令(如加法、減法),將儲存單元中儲存的資料取出並送往運算器進行運算,再把運算結果送往儲存器指定的單元中。

4.當運算任務完成後,根據指令將運算結果通過io裝置輸出。

os是如何啟動的?

計算機系統先是cpu加電然後到作業系統啟動;

1.bios程式首先將儲存裝置的引導記錄(boot record)引入記憶體,並執行引導記錄中的引導程式(boot)。

2.引導程式會將儲存裝置中的作業系統核心引入記憶體,並進入核心的入口點開始執行。

3.作業系統核心完成系統的初始化,並允許使用者與作業系統進行互動。

目的:os是軟體和硬體資源的管理者。

功能:對資源的管理和分配

對記憶體的管理、對cpu的管理、對磁碟的管理、對io裝置的管理。

使用者下達一道命令,不用了解底層硬體如何實現,os會幫我們實現。

無作業系統

——機器代替手工

單道批處理

——i/o互動時,cpu空閒;為了提高cpu利用率

多道批處理

——滿足基本計算後,要求互動性,各個程序都要雨露均沾

分時系統

——雖然雨露均沾,但要求有效率輸出,滿足在一定時間要做完(比如軍工,航天都要嚴格要求時間)

實時作業系統

——推動計算機網路的發展

網路作業系統

——在網路作業系統基礎上,將功能分布在網路上,負載均衡

分布式作業系統

——走入千家萬戶,是一種通用作業系統

個人作業系統 win,linux,mac…

中斷原理:

假設io裝置外接鍵盤,通過usb與電腦連線,按下鍵盤q鍵,則中斷線路會有一段脈衝,cpu相對應管腳檢測到該脈衝表示有中斷,會在8根線中讀取二進位制資料。

異常:

程式在執行的時候如果遇到不可預知的錯誤,比如1/0表示無限大,則程式會異常終止。

真併發:多核之間

假併發:同核內部

非同步:併發+執行機制

虛擬數量:cpu復用

虛擬大小:虛擬記憶體

互斥訪問:印表機

同時訪問:唯讀資源

從總體上看,根據出現的時間,作業系統結構依次可以分為整體式結構、模組化結構、層次式結構和微核心結構。

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