1计算机系统概论.ppt

Linux 系统程序设计 Linux 系统程序设计课程地位课程目标掌握操作系统的基本原理计算机的体系构架操作系统的设计原理并行性:同步,互斥具备 Linux 系统程序的开发 Linux 编程环境,与文件 I/O 编程 Linux 下多进程,多线程编程 Linux 下进程间通信具备网络编程能力 Tcp socket 编程 Udp socket 编程 I/O 复用操作系统概论操作系统概论第1章第1章 1-1 基本构成处理器(processor) 主存储器(main memory) 易失性的 Real memory OR primary memory 输入输出模块(I/O modules) 二级存储设备通信设备终端系统总线(system bus) 为处理器,主存,和输入/输出模块间提供通讯的设施 1-1 计算机部件:顶层视图存储地址寄存器(MAR) 确定下一次读写的存储器地址存储缓冲寄存器(MBR) 写入存储器的数据从存储器中读出的数据 I/O 地址寄存器(I/O AR) 确定一个特定的输入/输出设备 I/O 缓冲寄存器(I/O BR) 缓存输入/输出设备与处理器间的交换数据程序计数器(PC) 包含将取指令的地址指令寄存器(IR) 包含最近取的指令内容 1-2 处理器寄存器用户可见寄存器优先使用这些寄存器,减少对主存的访问由优化编译器负责 C语言的” register ”关键字控制和状态寄存器控制处理器的操作由拥有特权的操作系统使用,控制程序的执行 1-2 用户可见的寄存器有处理器执行的机器语言来引用对所有的程序都是可用的系统程序应用程序寄存器的类型数据寄存器地址寄存器索引(index) 通过一个基值加上一个索引值来获得有效地址段指针(segment pointer) 主存被划分成段段的基地址+offset 栈指针(stack pointer) 指向栈的顶部 1-2 控制和状态寄存器对用户不可见用于控制处理器的操作寄存器类型 MAR ,存储器地址寄存器 MBR ,存储器缓冲寄存器 I/O AR , I/O 地址寄存器 I/O BR , I/O 缓冲寄存器 PC ,程序计数器 IR,指令寄存器 PSW ,程序状态字条件码有处理器硬件设置(如,算数运算结果) 中断的开关(Enable/Disable) 管理/用户模式开关其他 1-3 指令周期处理器执行的程序由一组指令组成一个单一的指令执行称为一个指令周期一个指令的执行需要两个步骤处理器从存储器读一条指令 fetch 处理器执行指令 excute