「現代のオペレーティングシステム」セクション1.3の注意事項

簡単なコンピュータモデルを図に抽象化することができます。等のCPU、メモリ、I / Oデバイスは、システムバスによって接続され、バスは、互いに通信します。
ここに画像を挿入説明

1.3.1プロセッサ

1、CPU:コンピュータの "頭脳"。
変数や、一時的な結果を格納するために:2、内部CPUは、いくつかの共通を登録します。
図3に示すように、内部CPUは、プログラマ可視レジスタを専門。

プログラムカウンタ:次の命令のアドレスをフェッチする保存、命令を指すように更新すると、後続の命令をフェッチします。

  • スタックポインタ:メモリスタックの最上部に現在のポイントは、スタックフレームは、関連する入力パラメータ、ローカル変数や、一時はレジスタに格納されていないを保持しています。
  • プログラム・ステータス・ワード(プログラム・ステータス・ワード、PSW):条件コード・ビット、優先制御ビットCPU、カーネル・モード/ユーザ・モードなどを含んでいます。
4、効率を向上させるために、複数の命令を有する多くの近代的なCPU機構が同時に除去します

フェッチ内部ユニット、デコーダ、実行ユニット三つの部分によって達成します。ときにCPUの実行命令N、N + 1次に、N + 2を待つことなく、命令を実行N場合、直接N + 1を実行することができるように、命令及び読み出し命令N + 2を、デコードすることができ、そのようなパイプライン(パイプライン)と呼ばれるメカニズム、
ここに画像を挿入説明

図4は、各CPUは、Aによって実行可能な命令の独自の特別なセットを有します

太陽のSPARCプログラムを実行することはできませんインテルのX86プロセッサは、SPARCは、X86のプログラムを実行することはできません。

5、モル(ムーア)法

トランジスタチップの数は18カ月ごとに倍増します。

オペレーティング・システム6、マルチスレッドの意味や欠陥

(1)意味:オペレーティングシステム内の各スレッドは実用的な2-CPUシステムを検討し、単一のCPUのように思える4つのCPUがあるようですので、CPUごとに2つのスレッド、オペレーティングシステムは、あります。
(2)障害:時間内の特定のポイントに、だけなので、同じCPU上の2つのスレッドをスケジューリング二つCPUビジー作業負荷を維持することができ、別のCPUが完全にアイドル状態である間、そのような効率がはるか未満であります高い各CPU効率のスレッドを実行しています。

1.3.2メモリ

ここに画像を挿入説明
ストレージシステムは、CPUレジスタの最上位層であり、かつ高速なCPUとして、何のアクセス遅延が存在しないとしてCPUには、同じ材料を使用しています。典型的な記憶容量:32×32、64×64ビットの64ビットCPUのための32ビットCPU、

次のレベルは、キャッシュラインのデータは、その後、キャッシュヒットが発生した場合、CPUは、データを読み込み、キャッシュです。効率を高めることに資するキャッシュヒットを強化。

1.3.3ディスク(HDD)

ディスクRAMと比較すると、ビットあたりの低コストが2桁以上、容量が大きくて高価ですが、読み取り速度が低いです。

ディスクは、一枚の以上の金属ディスクが異なる速度で回転する同心円の一連のディスクに書き込まれた情報を有しています。ディスク上の機械的なエッジ断面吊りで始まり、アームの任意の位置で、ヘッドの各々は、いくつかの環状領域を読み取ることができる、と呼ばれるトラック(トラック)一緒に合わせたアームの所定の位置に全てのトラックシリンダ(シリンダ)

各トラックは、いくつかに分割されているセクタ、セクタは、典型的には512バイトです。

各ディスクには、データを読み書きするためのヘッドを持っています。アームは、シリンダに隣接するシリンダから移動さ1ミリ秒程度かかり、ランダムに典型的なシリンダ5-10msの特定の時間に移動します。
ここに画像を挿入説明
ここに画像を挿入説明

1.3.4テープ

メモリシステムの最後の層は、そのような媒体は、多くの場合、バックアップディスクに使用され、非常に大きなデータセットを保存することができます。

1.3.5 I / Oデバイス

1、の概念

例えば、キーボード、マウス、プリンタ、ハードドライブ光として入出力装置。デバイス・コントローラとI / Oデバイス自体:I / Oデバイスは、一般に、2つの部分を含みます。コントローラは、回路基板またはチップセットに挿入しました。

図2に示すように、デバイスドライバ(デバイスドライバ)

各デバイスのコントローラタイプが異なり、コマンドを発行するコントローラとデバイスドライバ(デバイスドライバ)と呼ばれるソフトウェアを受信する応答で異なる制御ソフトウェア、特別な対話を必要とします。

図3に示すように、入力及び出力を実現する3つの方法があります

次に、(1)ユーザプログラムの問題システムコール、I / O処理を実行し、CPUは、データが処理されるまでI / Oデータを待っているその他の事項を続行する前に処理し、CPUの後に結果を返してきました。これはビジーウェイトとして知られています。

(2)割り込みメカニズム、必要I / Oを通じて、対応する動作を実行するためにI / Oデバイス聞かせてI / Oは、データを取得するために、実行され、この時点であれば、CPUは、この時間を待って、他のことをし続ける必要はありません。割り込みコントローラのCPUが開始割り込み、I / Oを処理するデータが得られました。方言の処理CPUは、CPUを語ったときにI / Oデータ、他のものが得る、あなたが今、手元にあるものの最初のピットストップを見て、あなただけのデータの準備ができている、と今にしたい、あなたは次の対処できるようにすることです。

(3)チップダイレクト・メモリ・アクセス(DMA、ダイレクト・メモリ・アクセス)、ビットストリームの直接制御を用いて、得られたDMAデータは、CPUに割り込みを開始します。
ここに画像を挿入説明

1.3.6バス

ここに画像を挿入説明
**ユニバーサルシリアルバス(ユニバーサル・シリアル・バス、USB)**は、コンピュータに接続されたキーボードやマウスなどの全ての遅いI / Oデバイスを、設定するために使用されます。USBデバイスドライバを共有するすべてのUSBデバイスは、新しいデバイスドライバをインストールする新しいUSBデバイスを必要としない、それはあなたがコンピュータにUSBデバイスを追加することができ、再起動なしです。

1.3.7コンピュータを起動します

ペンティアム簡単な起動処理

(1)それぞれが親基板のPentiumを持っている、持っている上に言及基本入出力システム(基本入出力システム、BIOS)プログラムを。BIOS内のキーボード、画面の書き込み、I / Oだけでなく、他のプロセスを読ん含めて、I / Oソフトウェアの基礎となるのがあります。
(2)BIOSが実行され、RAMの数をチェックし、各I / Oデバイスがインストールされ、正常な応答されています。その後、ISAとPCIバス用のスキャンを開始し、上記(どちらかに接続されているすべてのデバイスを見つけるレガシー機器プラグアンドプレイデバイスを)。異なるデバイス既存の機器との最後のスタート場合は、新しいデバイスを設定します。
(3)は、ストレージを試みることにより、デバイスリストCMOSメモリおよびBIOSでデバイスを起動することを決定しました。今、ユーザーが始まったばかりのシステムでBIOS設定プログラムを入力することができ、機器のリストが変更されます。
(4)オペレーティングシステム構成情報を取得するために、BIOSを尋ねます。あなたがデバイスドライバのすべてを持っていたら、彼らは、オペレーティングシステムのカーネルに転送されます。その後、関連するフォームを初期化する必要が任意のバックグラウンド・プロセスを作成し、各端末にログインプログラムやGUIを起動します。

公開された131元の記事 ウォン称賛81 ビュー60000 +

おすすめ

転載: blog.csdn.net/weixin_43469047/article/details/104740645