操作系統(tǒng)悄窃,緒論

1、主要特性

并發(fā)性蹂窖、異步性轧抗、共享性
因此引入需要處理的以下問題:

  1. 提供解決資源沖突的策略和技術(shù)(資源共享,包括處理器瞬测、I/O設(shè)備横媚、存儲空間等)
  2. 協(xié)調(diào)并發(fā)活動的關(guān)系 (充分利用資源,充分發(fā)揮系統(tǒng)的并發(fā)性)
  3. 保證系統(tǒng)的安全性 (操作系統(tǒng)是一個共享資源系統(tǒng)月趟,因此要有對應(yīng)的資源保護(hù))

2灯蝴、運(yùn)行環(huán)境

操作系統(tǒng)是管理、調(diào)度系統(tǒng)資源孝宗,方便用戶使用的程序集合穷躁。任何一個系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行是要有一定條件的,或者說是要有一定的運(yùn)行支持環(huán)境因妇。操作系統(tǒng)是對硬件系統(tǒng)的首次擴(kuò)充问潭,它的運(yùn)行直接依賴于系統(tǒng)的硬件環(huán)境,與硬件的關(guān)系尤為密切沙峻。

2.1 中央處理器

2.1.1睦授、單機(jī)系統(tǒng)與多機(jī)系統(tǒng)

程序最終是要在處理器上執(zhí)行的两芳,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心是中央處理器摔寨,如果一個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)只包括一個處理器,稱之為單機(jī)系統(tǒng)怖辆,反之則為多機(jī)系統(tǒng)是复。

2.1.2删顶、寄存器

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理器包括一組寄存器,其個數(shù)隨機(jī)型不同而不同淑廊,它們構(gòu)成了一級存儲逗余,雖然比主存儲器容量要小的多,但訪問速度要快的多季惩。這組寄存器所存儲的信息與程序的執(zhí)行有很大的關(guān)系,構(gòu)成了處理器現(xiàn)場啥繁。

2.1.3蜜另、程序狀態(tài)字寄存器

2.1.4适室、機(jī)器指令

2.1.5、特權(quán)指令

2.1.6举瑰、處理器狀態(tài)

那么中央處理器怎么知道當(dāng)前是操作系統(tǒng)還是一般用戶在其上運(yùn)行呢,這將依賴于處理器狀態(tài)的標(biāo)志嘶居。在執(zhí)行不同程序時罪帖,根據(jù)執(zhí)行程序?qū)Y源和機(jī)器指令的使用權(quán)限把處理器設(shè)置成不同狀態(tài)。
處理器狀態(tài)又稱為處理器的運(yùn)行模式佑吝,有些系統(tǒng)把處理器狀態(tài)劃分為核心狀態(tài)、管理狀態(tài)和用戶狀態(tài),而大多數(shù)系統(tǒng)把處理器狀態(tài)簡單的劃分為管理狀態(tài)(又稱特權(quán)狀態(tài)、系統(tǒng)模式、特態(tài)或管態(tài))和用戶狀態(tài)(又稱目標(biāo)狀態(tài)谓娃、用戶模式捡遍、常態(tài)或目態(tài))瀑志。
當(dāng)處理器處于管理狀態(tài)時良拼,可以執(zhí)行全部指令聋亡,使用所有資源,并具有改變處理器狀態(tài)的能力养葵;當(dāng)處理器處于用戶狀態(tài)時,只能執(zhí)行非特權(quán)指令畔柔。

2.2玄捕、中斷技術(shù)

中斷是指程序執(zhí)行過程中福也,當(dāng)發(fā)生某個事件時,中止 CPU 上現(xiàn)行程序的運(yùn)行吃度,引出處理該事件的程序執(zhí)行的過程√颍現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一般都具有處理突發(fā)事件的能力椿每。

例如:從磁帶上讀入一組信息伊者,當(dāng)發(fā)現(xiàn)讀入信息有錯誤時,只要讓磁帶退回重讀該組
信息就可能克服錯誤间护,而得到正確的信息亦渗。

2.3、主存儲器

目前汁尺,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)均采用分層結(jié)構(gòu)的存儲子系統(tǒng)法精,以便在容量大小、速度快慢痴突、價格高低諸因素中取得平衡點(diǎn)搂蜓,獲得較好的性能價格比。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的存儲器可以分為寄存器辽装、高速緩存帮碰、主存儲器、磁盤緩存拾积、固定磁盤殉挽、可移動存儲介質(zhì)等 7 個層次
組成了層次結(jié)構(gòu)。越往后拓巧,訪問速度越慢

2.4此再、輸入輸出系統(tǒng)

2.4.1、I/O系統(tǒng)

通常把 I/O 設(shè)備及其接口線路玲销、控制部件输拇、通道和管理軟件稱為 I/O 系統(tǒng),把計(jì)算機(jī)的主存和外圍設(shè)備的介質(zhì)之間的信息傳送操作稱為輸入輸出操作贤斜。

以上這些要詳細(xì)了解策吠,可以參考微機(jī)原理書籍;

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