操作系統組成


硬件組成

1 總線(Bus)

總線就像血管一樣貫穿整個計算機硬件系統,連接着處理器、主存、I/O設備等硬件部件,傳送定長的字節塊(32位機器是4個字節,64位機器是8個字節)

2 I/O(Input and Output)設備

鍵盤、鼠標、顯示器、網卡、磁盤均屬於I/O設備。I/O設備通過控制器(設備本身或主板上的芯片組)或適配器(插在主板上的卡)與I/O總線相連,負責從外界獲取輸入,將結果輸出到外界

3 存儲器(memory unit)

存儲器包括寄存器、CPU緩存、內存等。在處理器執行程序時,負責存放程序和程序處理的數據,保存程序執行的中間結果和最終結果。從邏輯上來講,存儲器是一個線性字節數組,數組索引為每個字節的地址

4 中央處理器(Central Processing Unit,CPU)

CPU包括寄存器、程序計數器(PC)、算術/邏輯單元(ALU)。寄存器用來存儲一個字節;PC指向存儲器中要執行的一條指令,由處理器執行這條指令;ALU負責運算,處理器的常見操作:

  • 加載:從內存復制一個字節到寄存器,覆蓋寄存器原來的內容

  • 存儲:從寄存器復制一個字節到內存的某個位置,覆蓋內存原來的內容

  • 操作:把兩個寄存器的內容復制到ALU,ALU對這兩個字節做算術運算,並將結果放到一個寄存器中覆蓋寄存器原來的內容

  • 跳轉:將跳轉指令復制到PC中,覆蓋原有的值,處理器執行該指令

 


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