计算机操作系统-概述

计算机系统的组成

硬件+软件

硬件提供平台，软件组织服务

计算机硬件系统

cpu、主存储器、外围设备、总线

总线

计算机各种公共部件之间传输信息的公共通道

总线分类

• 内部总线（cpu内部）
• 系统总线（连接cpu、存储器、各种IO等主要部件）
• 通信总线（计算机系统之间的通信，网络连接）

cpu

• 运算单元
• 控制单元
• 内部总线
• 寄存器（Flag/PC/IR/MAR/MDR/通用寄存器/IOAR/IODR）
• 高速存储缓冲（cache）

存储器

寄存器和Cache是cpu使用的

主存储器指的就是主存，我觉得就是平时所说的手机/电脑的内存

L0->L4不是持久化存储

外围设备

输入输出设备、存储设备、通信设备

设备控制方式

• 轮询
• 中断，输入输出完成后，设备通过中断移交CPU进行内存数据交换
• DMA方式，DMA负责内存数据交换，交换完成后通过中断移交CPU处理

计算机软件

系统软件、支撑软件、应用软件

支撑软件也可以理解为系统软件，即系统软件、应用软件

系统软件主要包含操作系统、语言处理程序、数据库管理等

操作系统最基础的系统软件

主要包含以下功能

• 进程调度子系统
• 进程通信子系统
• 内存管理子系统
• 设备管理子系统
• 文件管理子系统
• 网络通信子系统
• 作业控制子系统（联机、脱机）

进程概念的提出

为了解决CPU速度与IO速度不匹配的矛盾，可以让多道程序同时进入内存争抢CPU运行。

进程就是为进入内存的程序建立的管理实体

操作系统的层次结构

OS构件：内核、进程、线程、管程（并发控制）

内核是OS设计中最为复杂的部分

操作系统的两种层次结构

一般情况下，文件系统也在内核中实现

由该层次结构可以看出，主要功能的主次、依赖关系

• 最低层，硬件，操作系统是软件

• 硬件之上，最底层的功能是中断，中断对操作系统很重要，中断是由软硬件共同实现的

• 再往上，是基本进程管理，包含进程的调度、控制

• 再往上，是内存、设备

• 再往上，是文件系统

• 再往上，是用户层