计算机基础——笔记
目錄
計算機的定義:
一、計算機五大單元:
CPU主要分為:
1)精簡指令集:
2)復雜指令集:
二、操作系統(operating system):
操作系統的組成:內核,驅動程序,接口庫,外圍?
內核(core):
驅動程序(device drive):
接口庫:
外圍:
操作系統的分類:
計算機的定義:
接收用戶輸入指令與數據,經由中央處理器的數據與邏輯單元運算處理后,以產生或存儲成有用的信息。
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一、計算機五大單元:
輸入單元,輸出單元,CPU內部控制單元,算術邏輯單元,內存
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CPU主要分為:
精簡指令集(RISC),復雜指令集(CISC)
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1)精簡指令集:
從硬件角度看,執行等長精簡指令,CPU在執行速度較快且穩定,在并行處理方面明顯優于CISC;軟件角度來看:指服務器上運行的操作系統
2)復雜指令集:
從硬件角度看,因處理不等長指令集,必須對不等長指令進行分割,所以在執行單一指令要進行較多的處理工作,從軟件角度看,指普通用戶在微機上的操作系統,例DOS,Windows操作系統。
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二、操作系統(operating system):
簡稱OS,是管理和控制計算機硬件與軟件資源的計算機程序,是直接運行在”裸機“上的最基本的系統軟件,任何其他軟件必須在操作系統的支持下才能運行。操作系統是用戶和計算機的接口,同時也是計算機硬件和其他軟件的接口。操作系統的功能:1.管理計算機系統的硬件、軟件及其數據資源 2.控制程序運行 3.為其他應用軟件提供支持 4.改善人機界面。操作系統管理著計算機硬件資源,同時按照應用程序的資源請求分配資源 (劃分CPU時間,開辟內存空間,調用打印機)
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注:操作系統僅在于驅動與管理硬件,當要使用硬件時,就需要通過應用軟件或shell的功能來調用操作系統操縱硬件工作
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操作系統的組成:內核,驅動程序,接口庫,外圍
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內核(core):
做為操作系統中最基本的部分,是一個操作系統的內部核心程序。基于硬件的第一層軟件擴充,提供操作系統最基本的功能,是操作系統的工作基礎。內核的功能:1.系統調用接口 2.程序管理 3.內存管理 4.文件系統管理 5.設備驅動
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注:內核程序村所放置到內存當中的區塊是受保護的,且開機后一直常駐在內存中
內核的分類:單內核,微內核,混合內核
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單內核:也稱為宏內核。將內核從整體上作為一個大過程實現,其內部又被劃分為若干個模塊,并同時運行在單獨地址空間。所有內核服務都在一個地址空間運行,相互之間直接調用函數,簡單高效。(Linux,FreeBSD)
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微內核:依據功能劃分為多個獨立的過程,模塊化程度高,每個過程叫做一個服務器,一個服務失效,不會影響其他服務。(DOS,IBM)
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混合內核:混合內核的實質上是微內核,但其組件跟多的在核心態中運行,以獲得更快的運行速度。(BeOS,Mac OS X,DragonFly BSD)
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注:Linux本質上是單內核,但它吸收了微內核的優點(模塊化設計,支持動態裝載內核模塊),同時避免了微內核的缺陷,讓一切都運行在核心態,直接調用函數,無需消息傳遞。
驅動程序(device drive):
全稱“設備驅動程序”,將一小塊包含有關硬件設備信息的代碼添加到操作系統中,有此信息計算機就可以與設備進行通信。相當于硬件的接口,操作系統只能通過這個接口才能控制硬件工作。
接口庫:
也就是實現與接口分離,將實現的一個功能封裝在一個塊內,再提供一個輸入輸出接口,外界只需要提供輸入的數據,快內部運算后向外界輸出,這樣有效的實現隱藏,并起到與外界的公共函數定義不沖突。
外圍:
向計算機輸入數據和信息的設備,是計算機與用戶或其他設備通信的橋梁。(鼠標,鍵盤,攝像頭,掃描儀)
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操作系統的分類:
- 應用領域分類:桌面操作系統,服務器操作系統,嵌入式操作系統
- 所支持用戶數:單用戶操作系統(Windows),多用戶操作系統(UNIX,Linux)
- 源碼開放程度:開源操作系統,閉源操作系統
- 硬件結構:網絡操作系統(Windows NT,NetWare),多媒體操作系統,分布式操作系統
- 存儲器尋址寬:8位,16位,32位,64位,128位 ?(8位與16位早期操作系統,現通常使用32位和64位)? ?
應用程序:是指參考操作系統提供的開發接口所開發出的軟件
總結
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