Python3之计算机组成及各操作流程
来源:互联网 发布:二维数组中的查找 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 03:38
1.CPU的两种模式:内核态,用户态
内核态和用户态切换:用户的软件要访问硬件,CPU从用户态切换到内核态,操作完硬件CPU从内核态切换到用户态,继续操作用户的软件。
2.操作系统的启动流程:
2.1.计算机加电,读取ROM
2.2.BIOS开始运行,检测硬件:CPU、内存、硬盘等
2.3.BIOS读取CMOS存储器中的参数,选择启动设备
2.4.从启动设备上读取第一个扇区的内容(MBR主引导记录512字节,前446为引导信息,后64为分区信息,最后2个为结束标志位)
2.5.根据分区信息读入启动管理器(boot loader){目前最流行的启动管理器是Grub},启动操作系统(加载主引导记录以及引导驱动器的分区表,执行主引导记录MBR,主引导记录在硬盘上找到可引导分区,将其分区引导记录装入内存,并将控制权交给分区引导记录,由分区引导记录定位根目录,然后装入操作系统。)
3.应用软件的启动流程:
4.寄存器即L1缓存
材质和CPU一样,CPU读取无时延
5.高速缓存即L2缓存
6.内存即主存RAM,主存是易失性存储,断电后数据全部消失。EEPROM即电可擦除可编程ROM CMOS是易失性存储,由电池驱动,通常保存配置的参数,及当前的时间和日期
7.数据都存在一段段扇区,从磁盘读取数据要经历平均寻道时间和平均延迟时间
8.虚拟内存
内核态特点:操作系统在内核态下运行,可以访问硬件。
用户态特点:用户的软件在用户态下运行,不可以访问硬件。内核态和用户态切换:用户的软件要访问硬件,CPU从用户态切换到内核态,操作完硬件CPU从内核态切换到用户态,继续操作用户的软件。
2.操作系统的启动流程:
2.1.计算机加电,读取ROM
2.2.BIOS开始运行,检测硬件:CPU、内存、硬盘等
2.3.BIOS读取CMOS存储器中的参数,选择启动设备
2.4.从启动设备上读取第一个扇区的内容(MBR主引导记录512字节,前446为引导信息,后64为分区信息,最后2个为结束标志位)
2.5.根据分区信息读入启动管理器(boot loader){目前最流行的启动管理器是Grub},启动操作系统(加载主引导记录以及引导驱动器的分区表,执行主引导记录MBR,主引导记录在硬盘上找到可引导分区,将其分区引导记录装入内存,并将控制权交给分区引导记录,由分区引导记录定位根目录,然后装入操作系统。)
3.应用软件的启动流程:
操作系统启动后,应用软件向操作系统发起指令,操作系统在硬盘内找到对应软件的启动文件,然后将其加载到内存,由CPU调用运行,如果需要操作电脑硬件,CPU的工作模式由用户态切换为内核态,操作系统调用相应的硬件,然后CPU的模式又由内核态切换回用户态,剩余工作交由应用软件完成。
4.寄存器即L1缓存
材质和CPU一样,CPU读取无时延
5.高速缓存即L2缓存
6.内存即主存RAM,主存是易失性存储,断电后数据全部消失。EEPROM即电可擦除可编程ROM CMOS是易失性存储,由电池驱动,通常保存配置的参数,及当前的时间和日期
7.数据都存在一段段扇区,从磁盘读取数据要经历平均寻道时间和平均延迟时间
8.虚拟内存
虚拟内存存在于硬盘,一般是内存的1.5-2倍。所以电脑可以运行比内存大很多的软件
9.总线及北桥和南桥
北桥即PCI桥:连接高速设备
南桥即ISA桥:连接慢速设备
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