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操作系统学习(一)

操作系统学习(一)

此系列博客教程来源于中国大学mooc网南京大学骆斌老师教授的os课程总结博客.

有些内容摘抄至HB学长的博客@https://luy-hb.xyz/

首先这个博客的初始一定是不完善的,,因为笔者甚至不知道操作系统重点考察什么.

等有时间在取精华其糟粕.

当然,如果您有很好的建议,可以联系我进行博客内容的改动.因为笔者毕竟不清楚操作系统的重点考察内容.

计算机系统的组成部分

A computer system consists of

  1. 硬件 Hardware
  2. 系统程序 system programs
  3. 应用程序 application programs

计算机底层硬件

计算机包括这些硬件组成部分

  1. CPU
  2. Main Memory
  3. IO Module
  4. System Bus
  5. and so on……

![](D:\blog images\TIM图片20201116093843.png)

总线及其组成

总线(Bus)是计算机各种功能部件之间传 送信息的公共通信干线,它是CPU、内存、 输入输出设备传递信息的公用通道

计算机的各个部件通过总线相连接,外围设 备通过相应的接口电路再与总线相连接,从 而形成了计算机硬件系统

按照所传输的信息种类,总线包括一组控制 线、一组数据线和一组地址线.

中央处理器(CPU)

中央处理器是计算机的运算核心(Core)和 控制单元( Control Unit),主要包括:

运算逻辑部件:一个或多个运算器

寄存器部件:包括通用寄存器、控制与状 态寄存器,以及高速缓冲存储器(Cache)

控制部件:实现各部件间联系的数据、控 制及状态的内部总线;负责对指令译码、 发出为完成每条指令所要执行操作的控制 信号、实现数据传输等功能的部件

中断
  • 中断是CPU在工作中的必要操作,能够使工作更加高效
  • An interruption of the normal sequence of execution
  • 例如等待IO的过程中执行别的进程,在IO结束时产生中断回到原进程
  • 运行 中断 恢复 运行
  • 中断分类
    • 程序中断
      • 运算溢出
      • 除零
      • 页面失效
      • 执行非法指令
    • 时钟中断
      • 程序片使用完毕
    • IO中断
    • 硬件错误

主存

存储器的组织层次

![](D:\blog images\TIM图片20201116094252.png)

  • 每一集都是下一级的子集
  • 从上到下:更大 更慢 更便宜

DMA直接存储器存取

Transfers a block of data directly to or from memory

可以在不经有CPU的情况下直接访问Data Bus 用于进一步简化CPU的等待时间

基址 限址 MMU

base register and limit register 基址寄存器和限界寄存器

MMU(memory management unit)内存管理单元

IO设备

IO设备实际上包括(控制器与设备本身) A controller and the device itself

![](D:\blog images\TIM图片20201116101824.png)

IO中断

![](D:\blog images\TIM图片20201116102233.png)

  • (a) Steps in starting an I/O device and getting interrupt 设备如何发起中断
  • (b) How the CPU is interrupted 中央处理器如何处理中断

总线

![](D:\blog images\TIM图片20201116102656.png)

OS概念:

程序管理相关

进程

  • Process: a program in execution.

地址空间

  • Address space: a list of memory locations from some minimum to some maximum, which the process can read and write.

进程表

  • Process table: where all the information about each process is stored in.

进程树

  • process tree

多线程

  • process is divided into threads that can run simultaneously
  • 线程 Thread :
    • CPU可分配的最基本单元
    • 能够执行与中断

通信

  • Inter-process communication
    • Related processes that are cooperating to get some job done often need to communicate with one another and synchronize their activities.
    • 为了完成某项工作而进行协作的相关流程通常需要彼此通信并同步其活动。

死锁

  • Deadlock: when two or more processes are interacting, they can sometimes get themselves into a stalemate (僵持) situation they cannot get out of.

管道

  • Pipe: a sort of pseudofile that used to connect two processes.

未完….

文章作者: liqiqiorz
文章链接: https://yangxiangrui.site/posts/27887/
版权声明: 本博客所有文章除特别声明外,均采用 CC BY-NC-SA 4.0 许可协议。转载请注明来自 Blog-YXR
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