操作系统相关硬件基础知识

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http://blog.csdn.net/chengbd/article/details/372300

相关知识：数字逻辑电路、计算机组成原理、 操作系统

开关呈开启状态，给予一定的电压，通电，1。

开关呈关闭状态，断电，0。

运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备

利用控制位实现线路复用，利用寄存器解决线路复用带来的数据覆盖问题（暂存）。

ROM：

RAM：内存

中断机制解决CPU不断进行对IO设备轮询的问题，减少CPU的中断次数，提高性能。

北桥（高速总线控制器）：内存

现在的内存直接与CPU进行数据传输

南桥（低速总线控制器）：IO设备

南桥通过北桥连接CPU

固态硬盘直接接到北桥，提高传输速度。

缓存解决CPU与内存速度不匹配的问题，越靠近CPU的缓存，容量越小速度越快造价越高。

程序的局部性运行原理：时间局部性、空间局部性（可优化程序）

机器语言—汇编语言—高级语言（通过中间层API解决不同底层芯片的差异）

硬件架构：ARM（安卓、IOS）、X86、X64、安腾、Power、alpha、UltraSpace、M68000、M68K、PowerPC

提升主频的生产工艺到达了瓶颈，目前通过增加核心数来提高CPU性能。

OS：Wiindows、Linux、Unix

手工输入、脱机批处理（磁带）

CPU分时间片（slice）、内存分段

32位操作系统最大只支持4G内存：编程时使用虚拟地址空间

操作系统是一套通用软件，不负责具体的工作，而是协调工作。

程序必须通过系统调用（内核）来操作硬件，封装系统调用后产生库。

软件—库—系统调用—硬件

shell：人机交互接口（图形GUI、命令行CLI），将人的操作翻译成机器能理解的命令。

有不同的shell实现相同的功能，使用方法大同小异。

Linux学习曲线比较陡峭，智慧，稳定。

保护机制：应用程序不能访问内存中的操作系统片段

通电自检—加载操作系统（kernel space）—应用程序

程序的启动方式：自启动、按需启动

内核功能：进程管理、内存管理、文件系统、网络功能、硬件驱动、安全机制