操作系统简介-博客整理

编程语言的作用及与操作系统和硬件的关系

操作系统是软件，用来控制硬件   操作系统只能安装在硬盘里   软件运行在硬件之上

计算机由电脑硬件与软件共同组成，电脑的硬件就是 一些看得见摸得着的机器组件；软件是指系统软件与应用软件，系统软件指操作系统，应用软件由编程语言等编写。

应用软件主要帮助人们完成各种需求。他们的关系由下到上依次是：硬件-操作系统-软件（应用程序）

 

计算机的存储

 存储器系列，L1缓存，L2缓存，内存（RAM），EEPROM和闪存，CMOS与BIOS电池磁盘结构，平均寻道时间，平均延迟时间，虚拟内存与MMU，磁带

 cpu-》内存-》磁盘

CPU，寄存器等通电存储，断电消失，所以要存储e在硬盘里

永久保存的文件放在硬盘里，CPU可以直接读取硬盘内容，但是速度太慢，所以在中间加一个内存，内存中间加高速缓i存，速度继续增加，但是速度太慢，只存储常用数据，中间在加一个寄存器，速度又会增加       RAM指的是内存存储器， ROM是只读存储器，出厂自带的程序可以写在ROM里   还有种可擦除的存储设备

还有一类存储器CMOS，他是易失性的，许多计算机利用CMOS来保持当前的时间，CMOS电池又一小块电池驱动，及时没有加电也可以运行好久；除此之外，CMOS还可以保存配置的参数，比如哪一个是启动盘等。BIOS存储在ROM里

 

cpu与寄存器，内核态与用户态及如何切换

计算机的大脑就是CPU，他从内存中取指令->解码->执行 直到整个程序被执行完成

访问内存得到的指令比访问CPU直接执行的指令所花费的时间要多，所以CPU内部都会存一些关键变量和临时数据的寄存器，可以说寄存器存在于CPU之上；

当你要通过视频播放软件播放一些视频的时候会从用户态转化为内核态（当你点击优酷播放器的时候处于用户状态，然后优酷会在本机硬盘里寻找播放资源，这时候就转变为内核态）

设备驱动与控制器

 

总线与南桥和北桥

南桥即ISA桥：连接慢速设备； 

 调制解调器、声卡、打印机、可用ISA槽

北桥即PCI桥：连接高速设备；

二级缓存，CPU、主存储器、USB设备，图形适配器，可用PCI槽

总线负责把一件件硬件连接在一起

操作系统的启动流程

1、计算机加电，即开机；

2、BIOS开始运行，检测硬件：CPU，内存，硬盘等；

3、BIOS读取CMOS存储器中的参数，选择启动设备；

4、从启动设备上读取第一个扇区的内容（MBR主引导记录512字节，前446为引导信息，后64位为分区信息，最后两个为标志位）

5、根据分区信息读入bootloader启动装载模块，启动操作系统

6、然后操作系统询问BIOS，以获得配置信息。对于每种设备，系统会检查其设备驱动程序是否存在，如果没有，系统则会要求用户按照设备驱动程序。一旦有了全部的设备驱动程序，操作系统就将它们调入内核。然后初始有关的表格（如进程表），穿件需要的进程，并在每个终端上启动登录程序或GUI

应用程序的启动流程

由人为启动程序，程序找到硬盘中所需要相应的文件生成进程在存储在内存里，程序运行相关输入输出指令由cpu完成。