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1、1.计算机的模型多数计算机有两种运行模式：用户态和内核态。操作系统运行在内核态中，在内核态的运行模式中，操作系统对所有的硬件有完全的访问权，可以执行机器能够执行的所有指令； 软件的其它部分运行在用户态下，只使用机器指令的一个子集，特别的，那些影响机器的控制，或进行I/ O操作的指令，在用户态下是禁止的。用户为了从操作系统中获取服务，必须使用系统调用，陷入内核，并调用操作系统。用户程序接口：GUI 和 Shell 运行在用户态的最底层2.计算机硬件1、处理器：计算机中的大脑是CPU 。它从内存中取去指令并执行。每个 CPU都有一套可执行的专门指令集，访问内存以及得到指令或数据的时间要比执行指令的
2、时间长得多，因此CPU中有专门用来保存关键变量和临时数据的的寄存器，称为通用寄存器。程序计数器（寄存器），保存要去除的下一条指令的内存地址。指令取出后，程序计数器更新。堆栈指针寄存器，它指向内存中当前栈的顶端。该堆栈中保存了有关的输入参数，和没有在寄存器中保存的临时数据和关键变量。程序状态字寄存器，条件码位， CPU优先级， 模式（内核态或者用户态），以及其他控制位。多线程和多核芯片：详见第二章2、存储器：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - -
3、 - - - - - - 寄存器：和CPU相同的材料，没有延迟。同常大小为32*32（32 位 CPU ）或 64*64(64 为 CPU)。高速缓存：由硬件控制，主存被分割为高速缓存行，放置在CPU内部或接近 CPU，高速缓存命中就不用把请求通过总线发送到主存。计算机中一般有多级缓存，或者比前者的容量更大，访问速度更慢。主存：随即访问存储器（RAM）非易失性随即访问存储器（ROM）：断电也不会丢失数据（编译完毕，不能修改），启动引导加载模块就放在ROM 中，I/O 也采用 ROM 处理底层设备控制EEPOM/闪存：非易失性随即访问存储器，可檫写访问速度慢。CMOS：用来保存当前时间和日期磁盘
4、、磁带：存储量大，价格便宜3、I/O 设备： I/O 设备包括两个部分，设备控制器和设备本身控制器：控制器是电路板上的一块芯片或者一组芯片，它重操作系统接受命令。嵌入式计算机，完成预定好的操作。设备本身：设备本身接口相当比较简单，设备接口隐藏在设备控制器中。设备驱动程序：专门与设备控制器对话，发出命令并接受响应的软件，使用驱动程序，必须把设备驱动程序装入内核中。4、总线：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 高速缓存总
5、线：1 及缓存通过高速缓存总线与2 级缓存对话局部总线： CPU通过局部总线与PCI桥芯片对话存储总线： PCI桥通过存储总线与存储器对话内存总线PCI ：66MHZ，传送 8 个字节，最大速率528mb/sISA ：8.33MHZ，传送 2 个字节，最大速率16.67mb/sSCSI ：高速总线，用在需要较大带宽的设备上，如硬盘，扫描仪。USB：用于将所有的慢速I/O 设备与系统链接，如鼠标键盘。IDE：将磁盘， CD-ROM等外部设备与系统链接3.操作系统中断：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 -
6、 - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - 1、CPU发送指令给设备驱动程序，设备驱动程序通过写设备寄存器通知设备控制器做什么，设备控制器启动该设备。2、当设备控制器传送完毕被告知要进行读写的字节数后，通过特定总线发送信号给中断控制器芯片。3、如果中断控制器已经准备接受中断，它会在CPU芯片的管脚上申明。4、中断控制器将该设备的编号放在总线上。这时候CPU只要读总线就知道那个设备刚才完成了操作。4.计算机启动BIOS基本输入输出系统：在BIOS下有底层的I/O 软件，包括读键盘、写屏幕，及其他 IO 操作。计算机启动：1、计算机启动，BIOS运行，它检
7、查所安装的RAM 数量，键盘和和其他设备是否正确安装。2、扫描 PCI和 ISA总线并找出链接在上面的设备3、 BIOS尝试存储在CMOS存储器中的设备清单决定启动设备4、启动设备上得第一个扇区被读入内存并执行，这个扇面包含一个对保存在启动页面末尾的分区表检查的程序，以确定那个分区是活动的，然后从该分区读入第二个启动装载模块，这个装载模块读入操作系统，并启动之。5、操作系统询问BIOS获取配置信息，系统检查设备驱动程序是否存在，若存在，将他们调入内核，然后初始化有关表格，创建任何需要的背景程序，并在终端上启动登录或者GUI。5.操作系统的概念进程：进程是正在执行的一个程序，和有关的地址空间（地
8、址空间：存放有可执行程序，程序数据，程序堆栈），资源集。进程基本上是容纳运行一个程名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - 序所需所有信息的容器。在许多操作系统中， 与一个进程相关的所有信息，除了进程本身的地址空间外，其他信息均放在操作系统的一张表中，称为进程表地址空间：文件：特殊文件（块特殊文件和字符特殊文件）块特殊文件指那些可以随机存储块组成的设备，如磁盘；字符特殊文件用于输出字符流的设备。管道：管道是一种虚文件，它可
9、以连接两个进程，当进程A 想对进程 B 发送数据，它把数据写到管道上，仿佛管道就是输出文件。输入和输出： I/O保护：每个文件有9 位二进制的保护码，rwx 描述对应的权限6.系统调用系统调用例子：read 方法引起的系统调用用于进程管理的系统调用：fork（派生） 是唯一可以在POSIX创建进程的途径，它创建原有进程的精确副本，包括文件描述符，寄存器等全部内容。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - waitpid 是
10、父进程执行一个系统调用，它只是等待， 直至子进程终止。 waitpid可以指定等待一个特定的进程，或者将第一个参数设为-1，从而等待任何一个老的进程，在waitpid 执行完成后，将把第二个参数statloc 所指向的地址设置为子进程的推出状态，有各种使用项，有第三个参数决定。execve 系统调用用于执行用户的命令这个系统调用会引起整个核心映像被一个文件所代替，该文件由第一个参数决定。exit 进程执行完成后，执行的系统调用。用于文件管理的系统调用：与文件相关的有一个指向文件当前位置的指针，lseek调用可以改变该指针的位置，从而到达随机读取文件任何位置的功能。用于目录管理的系统调用：mkd
11、ir 和 rmdir 分别用于创建目录和删除空目录；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - link 用于允许一个文件已不同名称出现，多数情况是再不同的目录下，这个有别于为同一文件创建副本供多用户使用。unlink 如果其中一个文件被移走了，使用unlink 命令还可保留一个。mount 允许将两个文件系统合并成一个。第一个参数是驱动器块特殊文件的名称，第二个参数是安装的位置，第三个是安装系统的权限unmount 当不需
12、要一个文件系统时，可使用该命令卸载之各种系统调用：7.Windows win32 APIwin32 与 Unix 编程方式的区别：1、一个 Unix 程序包括做各种处理的代码以及从事完成特定服务的系统调用，想法 Windows 通常是一个事件驱动程序。2、在 unix 中系统调用和系统调用所使用的库之间几乎是一一对应关系，windows 中库调用与实际的系统调用几乎不对应。3、微软定义了一套过程，称为应用编程接口（API），程序员使用这套过程使用操作系统对应的服务。8.第一章课后问题解答名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -