操作系统组成

硬件组成

1 总线(Bus)

总线就像血管一样贯穿整个计算机硬件系统,连接着处理器、主存、I/O设备等硬件部件,传送定长的字节块(32位机器是4个字节,64位机器是8个字节)

2 I/O(Input and Output)设备

键盘、鼠标、显示器、网卡、磁盘均属于I/O设备。I/O设备通过控制器(设备本身或主板上的芯片组)或适配器(插在主板上的卡)与I/O总线相连,负责从外界获取输入,将结果输出到外界

3 存储器(memory unit)

存储器包括寄存器、CPU缓存、内存等。在处理器执行程序时,负责存放程序和程序处理的数据,保存程序执行的中间结果和最终结果。从逻辑上来讲,存储器是一个线性字节数组,数组索引为每个字节的地址

4 中央处理器(Central Processing Unit,CPU)

CPU包括寄存器、程序计数器(PC)、算术/逻辑单元(ALU)。寄存器用来存储一个字节;PC指向存储器中要执行的一条指令,由处理器执行这条指令;ALU负责运算,处理器的常见操作:

  • 加载:从内存复制一个字节到寄存器,覆盖寄存器原来的内容

  • 存储:从寄存器复制一个字节到内存的某个位置,覆盖内存原来的内容

  • 操作:把两个寄存器的内容复制到ALU,ALU对这两个字节做算术运算,并将结果放到一个寄存器中覆盖寄存器原来的内容

  • 跳转:将跳转指令复制到PC中,覆盖原有的值,处理器执行该指令

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