计算机系统是由硬件系统和软件系统两部分组成,操作系统是 .doc
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1、计算机系统是由硬件系统和软件系统两部分组成,操作系统是软件系统的一个组成部分,它是直接在硬件系统的基础上工作的,所以在研究操作系统之前,先必须对计算机系统的结构有一个基本的了解,本章就是讲述计算机系统结构的基本知识。 本章的考核 知识点 是: 1.计算机系统的层次结构 2.硬件环境 3.操作系统结构 学习本章要求:了解计算机系统的结构,有关硬件的 I/O 中断和存储结构,硬件的保护措施;有关操作系统的结构,操作系统提供的使用接口。 重点 是:硬件环境和操作系统的结构 一、计算机系统的层次结构 ( 识记 ) 现代的通用计算机系统是由硬件和软件组成的一种层次式结构,最内层是硬件系统,最外层是使用计
2、算机系统的人,人与硬件系统之间是软件系统 操作系统的运行方式 中断机制 中央处理器 CPU 在任何时刻 只能被一个程序占用 ,在它执行程序的时候,如果有另外的事件发生,比如用户又打开了一个程序,那么这时候怎么办呢? 这就需要由计算机系统的中断机制来处理了。中断机制包括 硬件的中断装置 和 操作系统的中断处理服务程序 。当出现新的事件时, 中断装置 就判别到有新事件发生,于是送出一个 中断信号 ,告诉 操作系统 ,操作系统根据这个中断的优先级来确定先执行新事件还是继续执行原来的任务。 中断现场的保护和恢复 二、 硬件环境( 识记 ) (1)CPU 和外设的并行工作 在一台通用的计算机系统中,通过
3、 输入输出控制系统 完成外围设备与主存储器之间的信息传送。各种外设连接在相应的 设备控制器 上,通过 通道 把设备控制器连接到 公共的系统总线 上。这种结构允许 CPU 和各种外围设备同时并行工作。 (2) I/O 中断的作用 当中央处理器执行到一条“启动外设”指令时,便把设备的控制权交给输入输出控制系统,然后,中央处理器和外围设备便可以并行工作,直到外设工作完成。之后,会形成一个“I/O 中断”事件(输入输出结束),通知操作系统的服务处理程序完成后继工作。 利用硬件的中央处理器与外围设备的并行工作能力,以及各外围设备之间的并行工作能力,操作系统能让多个程序同时执行。 (3)存储结构 主存储器
4、 是 CPU 能直接访问的 惟一 的存储空间,任何程序和数据都必须被装入主存储器之后,CPU 才能对它进行操作。主存储器以“字节(BYTE)”为单位进行编址,若干字节组成一个“字(WORD)”。中央处理器可以按地址读出主存储器中的一个字节或一个字的内容。 辅助存储器解决了主存储器容量不足,以及主存储器无法保存信息的问题。辅助存储器的优点是容量大且能永久保存信息,缺点是无法被中央处理器直接访问,必须通过主存储器才能访问。 中央处理器存储信息的速度依次为:存取寄存器中的信息速度最快;通过系统总线存取主存储器的速度居中;使用辅助存储器的信息速度最慢。 寄存器用来存放临时的工作信息和系统必须的控制信息
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