计算机组成及层次结构

前言:操作系统在自考中确实是有一些难度的,经过一段时间的学习对它也了解了很多,打算总结一下。在总结操作系统之前有必要把计算机组成说明一下,从而引出操作系统。

计算机组成中最经典的体系结构就是冯诺依曼体系,打心眼儿里欣赏老爷子,下图为示,图片来自百度

计算机组成及层次结构_第1张图片

其实操作系统再难脱离不了这个体系,把这个进行拆分,分为主机及外设

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因为运算器及控制器的结构(其实里面都是寄存器)十分类似便合成了一起叫做CPU,将存储器分为主存储器及外部存储器,CPU及主存储器便合成了主机,当然这个跟咱们的主机机箱是不一样的这个需要区分一下。

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运算器功能:执行所有的逻辑运算和算术运算,接受控制器的命令而进行动作,说白了就是   

                    听控制器的话

控制器功能:控制指令执行顺序及控制每条指令的具体执行

主存储器:其实在早期计算机中没有存储器这个构件,所以计算机一条一条命令去执行,为了提高CPU性能减少等待时间,将批量的数据放入存储器中

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除主机之外的构件称为外设即外部设备,而咱们操作系统的设备管理便是外部设备管理其中包括I/O设备。
I/O设备:顾名思义便是输入和输出数据
辅存:存储主存储器中暂时不运行的数据和指令,常见的辅助存储器就是磁盘。

以上便是简单的计算机组成,当然并没有向下深究对于学习操作系统是可以了,
接下来看一下计算机系统的层次结构
(图片来自mooc)

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M1:在传统的计算机中计算机是直接执行二进制代码即M1,指令格式为操作码及操作数

M3:用二进制表示的指令格式很长,难以记忆,人们便想到用助记符对应起来,这便是汇编语言M3,用汇编语言翻译成机器语言

M4:这依然不太符合人类的方式,比如c=a+b,于是便有了高级语言机器M4,通过编译程序翻译成汇编语言

M0:在编程中类似与c=a+b的指令很多,于是人们便把机器指令进行封装许多微指令M0,对微指令进行复用(面向对象的思想)

M2:但在具体编程中,人们并不知道是否使用了一个指令(人们无法从高级语言对应到汇编语言),容易产生数据覆盖,导致错误结果,这便引出了咱们真正的主角——操作系统

自引入操作系统后人们离具体的硬件越来越远,操作系统的功能在后续博客中继续分享

感谢您的阅读,还请斧正!

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