计算机基础——笔记
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計(jì)算機(jī)的定義:
一、計(jì)算機(jī)五大單元:
CPU主要分為:
1)精簡(jiǎn)指令集:
2)復(fù)雜指令集:
二、操作系統(tǒng)(operating system):
操作系統(tǒng)的組成:內(nèi)核,驅(qū)動(dòng)程序,接口庫,外圍?
內(nèi)核(core):
驅(qū)動(dòng)程序(device drive):
接口庫:
外圍:
操作系統(tǒng)的分類:
計(jì)算機(jī)的定義:
接收用戶輸入指令與數(shù)據(jù),經(jīng)由中央處理器的數(shù)據(jù)與邏輯單元運(yùn)算處理后,以產(chǎn)生或存儲(chǔ)成有用的信息。
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一、計(jì)算機(jī)五大單元:
輸入單元,輸出單元,CPU內(nèi)部控制單元,算術(shù)邏輯單元,內(nèi)存
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CPU主要分為:
精簡(jiǎn)指令集(RISC),復(fù)雜指令集(CISC)
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1)精簡(jiǎn)指令集:
從硬件角度看,執(zhí)行等長(zhǎng)精簡(jiǎn)指令,CPU在執(zhí)行速度較快且穩(wěn)定,在并行處理方面明顯優(yōu)于CISC;軟件角度來看:指服務(wù)器上運(yùn)行的操作系統(tǒng)
2)復(fù)雜指令集:
從硬件角度看,因處理不等長(zhǎng)指令集,必須對(duì)不等長(zhǎng)指令進(jìn)行分割,所以在執(zhí)行單一指令要進(jìn)行較多的處理工作,從軟件角度看,指普通用戶在微機(jī)上的操作系統(tǒng),例DOS,Windows操作系統(tǒng)。
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二、操作系統(tǒng)(operating system):
簡(jiǎn)稱OS,是管理和控制計(jì)算機(jī)硬件與軟件資源的計(jì)算機(jī)程序,是直接運(yùn)行在”裸機(jī)“上的最基本的系統(tǒng)軟件,任何其他軟件必須在操作系統(tǒng)的支持下才能運(yùn)行。操作系統(tǒng)是用戶和計(jì)算機(jī)的接口,同時(shí)也是計(jì)算機(jī)硬件和其他軟件的接口。操作系統(tǒng)的功能:1.管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件、軟件及其數(shù)據(jù)資源 2.控制程序運(yùn)行 3.為其他應(yīng)用軟件提供支持 4.改善人機(jī)界面。操作系統(tǒng)管理著計(jì)算機(jī)硬件資源,同時(shí)按照應(yīng)用程序的資源請(qǐng)求分配資源 (劃分CPU時(shí)間,開辟內(nèi)存空間,調(diào)用打印機(jī))
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注:操作系統(tǒng)僅在于驅(qū)動(dòng)與管理硬件,當(dāng)要使用硬件時(shí),就需要通過應(yīng)用軟件或shell的功能來調(diào)用操作系統(tǒng)操縱硬件工作
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操作系統(tǒng)的組成:內(nèi)核,驅(qū)動(dòng)程序,接口庫,外圍
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內(nèi)核(core):
做為操作系統(tǒng)中最基本的部分,是一個(gè)操作系統(tǒng)的內(nèi)部核心程序。基于硬件的第一層軟件擴(kuò)充,提供操作系統(tǒng)最基本的功能,是操作系統(tǒng)的工作基礎(chǔ)。內(nèi)核的功能:1.系統(tǒng)調(diào)用接口 2.程序管理 3.內(nèi)存管理 4.文件系統(tǒng)管理 5.設(shè)備驅(qū)動(dòng)
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注:內(nèi)核程序村所放置到內(nèi)存當(dāng)中的區(qū)塊是受保護(hù)的,且開機(jī)后一直常駐在內(nèi)存中
內(nèi)核的分類:單內(nèi)核,微內(nèi)核,混合內(nèi)核
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單內(nèi)核:也稱為宏內(nèi)核。將內(nèi)核從整體上作為一個(gè)大過程實(shí)現(xiàn),其內(nèi)部又被劃分為若干個(gè)模塊,并同時(shí)運(yùn)行在單獨(dú)地址空間。所有內(nèi)核服務(wù)都在一個(gè)地址空間運(yùn)行,相互之間直接調(diào)用函數(shù),簡(jiǎn)單高效。(Linux,FreeBSD)
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微內(nèi)核:依據(jù)功能劃分為多個(gè)獨(dú)立的過程,模塊化程度高,每個(gè)過程叫做一個(gè)服務(wù)器,一個(gè)服務(wù)失效,不會(huì)影響其他服務(wù)。(DOS,IBM)
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混合內(nèi)核:混合內(nèi)核的實(shí)質(zhì)上是微內(nèi)核,但其組件跟多的在核心態(tài)中運(yùn)行,以獲得更快的運(yùn)行速度。(BeOS,Mac OS X,DragonFly BSD)
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注:Linux本質(zhì)上是單內(nèi)核,但它吸收了微內(nèi)核的優(yōu)點(diǎn)(模塊化設(shè)計(jì),支持動(dòng)態(tài)裝載內(nèi)核模塊),同時(shí)避免了微內(nèi)核的缺陷,讓一切都運(yùn)行在核心態(tài),直接調(diào)用函數(shù),無需消息傳遞。
驅(qū)動(dòng)程序(device drive):
全稱“設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序”,將一小塊包含有關(guān)硬件設(shè)備信息的代碼添加到操作系統(tǒng)中,有此信息計(jì)算機(jī)就可以與設(shè)備進(jìn)行通信。相當(dāng)于硬件的接口,操作系統(tǒng)只能通過這個(gè)接口才能控制硬件工作。
接口庫:
也就是實(shí)現(xiàn)與接口分離,將實(shí)現(xiàn)的一個(gè)功能封裝在一個(gè)塊內(nèi),再提供一個(gè)輸入輸出接口,外界只需要提供輸入的數(shù)據(jù),快內(nèi)部運(yùn)算后向外界輸出,這樣有效的實(shí)現(xiàn)隱藏,并起到與外界的公共函數(shù)定義不沖突。
外圍:
向計(jì)算機(jī)輸入數(shù)據(jù)和信息的設(shè)備,是計(jì)算機(jī)與用戶或其他設(shè)備通信的橋梁。(鼠標(biāo),鍵盤,攝像頭,掃描儀)
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操作系統(tǒng)的分類:
- 應(yīng)用領(lǐng)域分類:桌面操作系統(tǒng),服務(wù)器操作系統(tǒng),嵌入式操作系統(tǒng)
- 所支持用戶數(shù):單用戶操作系統(tǒng)(Windows),多用戶操作系統(tǒng)(UNIX,Linux)
- 源碼開放程度:開源操作系統(tǒng),閉源操作系統(tǒng)
- 硬件結(jié)構(gòu):網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)(Windows NT,NetWare),多媒體操作系統(tǒng),分布式操作系統(tǒng)
- 存儲(chǔ)器尋址寬:8位,16位,32位,64位,128位 ?(8位與16位早期操作系統(tǒng),現(xiàn)通常使用32位和64位)? ?
應(yīng)用程序:是指參考操作系統(tǒng)提供的開發(fā)接口所開發(fā)出的軟件
總結(jié)
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