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6826b65
commit b0daf01
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Original file line number | Diff line number | Diff line change |
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@@ -1,2 +1,78 @@ | ||
> 作为开头,本节将带你解剖一只麻雀——你的计算机的组成。阅读完本节,你应当对计算机系统的研究内容有一个整体的印象。 | ||
# 0.1 从你的电脑讲起 | ||
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计算机系统由两个个部分组成: | ||
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- 硬件 | ||
- 软件 | ||
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## 硬件 | ||
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计算机的硬件可以分为三大类:中央处理单元、主存储器和输入/输出子系统。 | ||
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### 中央处理单元 | ||
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在大多数体系结构中,CPU 有三个组成部分: | ||
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- 算术逻辑单元(ALU):执行逻辑、位移和算术运算 | ||
- 控制单元:发送到其他子系统的信号,控制各个子系统的操作 | ||
- 寄存器组:存放零时数据的高速独立的存储单元 | ||
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### 主存储器 | ||
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主存储器是存储单元的集合。每个存储单元都有唯一的标识,称为**地址**。数据以称为**字**的位组的形式在内存中传入和传出。常见的字的大小为 32 位或 64 位。8 位称为 1 字节。 | ||
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计算机用户需要很多存储器,尤其是速度快且价格低廉的存储器。然而存取速度快的存储器通常都不便宜,折中的办法是采用**存储器层次结构**:用较快的存储器存储经常访问的数据,用较慢的存储器存储不常访问的数据。 | ||
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### 输入/输出子系统 | ||
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I/O 子系统有如下分类,在此不做展开叙述: | ||
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- 非存储设备 | ||
- 键盘和监视器 | ||
- 打印机 | ||
- 存储设备 | ||
- 磁介质:磁盘、磁带 | ||
- 光存储:CD-ROM、DVD | ||
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### 子系统的互连 | ||
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#### CPU 与存储器的连接 | ||
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CPU 和存储器间通常由称为**总线**的三组线路连接在一起,分别是:数据总线、地址总线和控制总线。 | ||
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#### I/O 设备的互连 | ||
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输入/输出设备不能直接与总线相连,因为输入/输出设备的本质(机电、磁、光学设备)与 CPU 和内存(电子设备)不同,而且速度要慢得多。它们通过**输入/输出控制器**连接到总线上。 | ||
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SCSI、火线、USB 和 HDMI 等都是控制器,它们清除了 I/O 设备与 CPU 和内存本质上的障碍。 | ||
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- 串行控制器:只有一根数据线连接到设备上 | ||
- 并行控制器:有数根数据线连接到设备商,一次能同时传输多个位 | ||
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## 软件 | ||
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计算机软件分为两大类:操作系统和应用程序。计算机系统的研究对象是操作系统。 | ||
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### 什么是操作系统 | ||
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操作系统是计算机硬件和用户之间的接口,它使得其他程序能更加方便有效地运行,并能方便地对计算机硬件和软件资源进行访问。 | ||
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### 操作系统概述 | ||
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现代操作系统至少具有4种功能: | ||
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- 内存管理 | ||
- 进程管理 | ||
- 设备管理 | ||
- 文件管理 | ||
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此外,还具有一个用户界面(或命令解释程序),负责系统与外界的通信。 | ||
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### 主流操作系统 | ||
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计算机用户熟悉的操作系统有三种:UNIX、Linux 和 Windows。 | ||
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- UNIX 和 Linux 类似。它们是多用户、多进程、可移植的操作系统。UNIX 由四部分构成:内核、命令解释器、一组标准工具和应用程序。Linux 由三部分构成:内核、系统工具和系统库。 | ||
- Windows 是面向对象的、多层的操作系统,包括硬件抽象层、执行层和环境子系统层。 |