计算机操作系统

一、第一代计算机（1946年） 1946年第一台计算机诞生--20世纪50年代中期，计算机工作还在采用手工操作方式。此时还没有操作系统的概念。 利用真空管和插线板 真空管在我们运行操作计算机的时候容易烧掉，就是破损掉 采用手工操做——穿孔卡片 程序员将对应于程序和数据的已穿孔的纸带（或卡片）装入输入机，然后启动输入机把程序和数据输入计算机内存，接着通过控制台开关启动程序针对数据运行；计算完毕，打印机输出计算结果；用户取走结果并卸下纸带（或卡片）后，才让下一个用户上机。 手工操作方式两个特点： 用户独占全机。不会出现因资源已被其他用户占用而等待的现象，但资源的利用率低。 CPU 等待手工操作。CPU的利用不充分。 工作过程： 程序员在墙上的机时表预约一段时间，然后程序员拿着他的插件版到机房里，将自己的插件板街道计算机里，这几个小时内他独享整个计算机资源，后面的一批人都得等着(两万多个真空管经常会有被烧坏的情况出现)。 后来出现了穿孔卡片，可以将程序写在卡片上，然后读入机而不用插件板 优点： 程序员在申请的时间段内独享整个资源，可以即时地调试自己的程序（有bug可以立刻处理） 缺点： 浪费计算机资源，一个时间段内只有一个人用。 注意：同一时刻只有一个程序在内存中，被cpu调用执行，比方说10个程序的执行，是串行的 注意： 20世纪50年代后期，出现 人机矛盾 。

引言 在这篇文章中我会主要介绍CPU相关的一些重要概念和技术。如果你想更好地了解操作系统，那就从本文开始吧。 中央处理器（Central processing unit） 在我们了解其它概念之前，我们应该首先了解一下什么是CPU，它是做什么的，它的主要组件以及相应的作用都是什么？ 简单点说，CPU其实就是计算机内部的一个电子电路。根据一些具体的指令它可以执行基本的运算，逻辑，控制和IO操作等。CPU的主要组件包括： 算术逻辑单元（ALU is short for ‘arithmetic logic unit’），它主要执行一些算术和逻辑操作 处理器寄存器（processor registers），它主要的作用是给ALU提供操作数并存储ALU操作的结果 控制器（control unit），通过协调ALU，寄存器和其它组件之间的操作，从主存中取得并执行相应的指令。 当今大多数地CPU都是微处理器，即它们被包含在单个集成电路芯片（integrated circuit chip）中。一个包含CPU的集成电路可能也包含内存，外围接口和其它的一些计算机组件。这样的集成设备叫做微控制器（microcontrollers）或者芯片上的系统（SoC）。一些计算机采用多核处理器，即单个芯片中包含2个或更多的CPU（也被叫做“cores”）; 在这种情况下，单个芯片有时也被称作”sockets”.

1、编程语言的作用及与操作系统和硬件的关系 　　一个完整的计算机系统包括硬件、操作系统、软件（即程序员开发的各种软件）三部分组成。 　　各程序员开发的软件若直接调用计算机的硬件，如硬盘读取、音频播放等，则软件不仅编写复杂同时影响开发效率，因此程序员开发的软件需通过计算机操作系统间接调用计算机各硬件。如下图： 　　 即编写各种计算机软件的编程语言可看作程序员与计算机沟通的介质，程序员通过编程语言编写软件从而达到控制计算机的目的。 2、计算机硬件 　　计算机硬件（Computer hardware）是指计算机系统中由电子，机械和光电元件等组成的各种物理装置的总称。简言之，计算机硬件是构成计算机的物质基础，是计算机系统的核心。从外观上来看，微机由主机箱和外部设备组成。 　　根据计算机之父冯·诺依曼的划分，计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五部分组成。 通常把运算器与控制器合称为中央处理器（ Central Processing Unit ，CPU ）。 其中： CPU是计算机的核心，负责计算机的运算及程序控制； 存储器是计算机的记忆设备，用来存放程序和数据 输入设备是计算机接收外部信息和数据的设备。常用输入设备有：键盘、鼠标、扫描仪等 输入设备是输出计算机处理后的数据。常用的输出设备有：显示器、打印机等 在计算机中，计算机各硬件是通过各类总线连接在一起的。 2.1处理器

在计算机系统中,中央 处理器 能直接访问的唯一的存储空间是内存储器 。任何程序和数据必须被装入内存储器之后,中央处理器才能对它们进行操作,因而一个作业必须把它的程序和数据存储在内存储器中才能运行,而且 操作系统 本身也要存储在内存储器中并运行。 如果是多道程序系统,就会有若干个程序和相关的数据要存储在内存储器中。操作系统要管理、保护这些程序和数据,使它们不至于受到破坏,不会互相影响和出现冲突。内存储器以及与存储器管理有关的硬件机构是支持操作系统运行的硬件环境的一个重要方面。 此外,IO系统和时钟部件也是计算机硬件的重要组成部分,为计算机用户交互及计算机时间系统提供基础 本节介绍与操作系统密切相关的计算机硬件部件的知识,具体见以下内容。 一、存储系统 1、存储器的类型 (1)类型 在微型计算机中使用的半导体存储器有若干种不同的类型,但基本上可划分为两类: 一种是读写型的存储器,另一种是只读型的存储器 。 所谓读写型的存储器,是指可以把数据存入其中任一地址单元,并且可在以后的任何时候把数据读出来,或者重新存入新的数据的一种存储器 。这种类型的存储器常被称为 随机访问存储器( Random Access Memory,RAM) 。RAM主要用作存储随机存取的程序的数据。 另一种是 只读型的存储器,只能从其中读取数据,但不能随意地用普通的方法向其中写入数据

目录 一、博客园的使用 二、markdown文档的编写 一级标题 二级标题 三级标题 一、什么是 property特性 二、简单示例 三、 property属性的两种方式 3.1 装饰器 3.2 类属性方式 四、property+类的封装 五、应用 5.1 私有属性添加getter和setter方法 5.2 使用property升级getter和setter方法 5.3 使用property取代getter和setter方法 六、练习 三、计算机基础之编程 什么是编程语言 什么是编程 为什么要编程 四、计算机组成 计算机的基本组成 CPU（大脑） Input/Output设备 输入设备（眼睛/鼻子） 输出设备（X门） 32位和64位 多核CPU 总线（血管/神经） 机械硬盘的工作原理 机械手臂 磁道 扇区 平均寻道（磁道）时间 平均延迟时间（机械手臂寻找数据的时间） 平均寻找数据时间 固态硬盘（了解中的了解） 五、操作系统 什么是文件 什么是应用程序 操作系统有什么用？ 计算机的三大组成 应用程序的启动 操作系统的启动 一、博客园的使用 管理 --》 设置 --》 修改博客园样式 管理 --》 选项 --》 修改markdown格式 管理 --》 图片 --》 上传你的图片 二、markdown文档的编写 用来存储内容 word excel jpg MP4 markdown文档

2018-2019-1 20189224 《深入理解计算机系统》第二周学习总结 二进制信号能够容易的被表示、存储和传输。 主要研究三种数字表示：无符号编码——大于或等于0的数字；补码编码——有符号整数；浮点数——实数的科学计数法以2为基数的形式 计算机最小的可寻址内存单位：8位的块/字节 虚拟内存：机器级程序将内存视为一个大的字节数组 虚拟地址空间：所有可能地址的集合 虚拟地址以字为地址进行编码 计算机的字长：指明指针数据的标称大小 整数表示 补码转无符号编码 补码转二进制编码 补码转反码 补码转原码 有符号转无符号 无符号转有符号 整数运算 无符号加法 无符号求反 补码加法 补码的非 无符号乘法 补码乘法 上周测试 1.（B）就是位+上下文 A .数据 B .信息 C .知识 D .数据结构 解析：信息就是位+上下文：计算机系统中的所有信息都是由二进制串表示的，区分这些数据对象的唯一方法是读到这些数据的上下文。 2.Linux中，内核虚拟内存在虚拟地址空间的低端。（B） A .正确 B .错误 解析:p13 内核虚拟内存在虚拟地址空间的最顶端而不是最低端 3.实现进程这个抽象概念需要低级硬件和操作系统软件之间的紧密合作。（A） A .正确 B .错误 解析：p12 进程是操作系统对正在运行的程序的一种抽象。一个系统上可以同时运行多个进程，每个进程好像独占的使用硬件。所谓并发

　　我觉得学习某样知识的最大原动力在于，当你觉得现有知识不足以解决当前问题的时候的求知欲。为了彻底与系统底层做个了断。今天开始全面复习系统底层知识，从操作系统开始吧，到UNIX，再到虚拟机。我希望自己能把一件事情的本质，用自己的话讲出来。 一、操作系统是什么 　　计算机是什么？说白了，硬件加软件的集合。操作系统是什么？是操作最底层硬件的那层软件。有了操作系统，我们就无需外部输入1010这样的二进制信息让计算机处理了，这么说吧，计算机硬件是一组资源，操作系统把这些资源都封装了，让你可以更方便的使用它。 　　对于计算机的资源，可以分为4类，按照教科书上的说法，就是处理器、存储器、I/O设备以及信息（数据和程序），说白了，指的就是CPU、内存、输入输出设备（鼠标、键盘、显示器等等）、硬盘和硬盘上的软件。操作系统封装了计算机硬件系统，并且管理计算机的4种资源，这就是操作系统的功能。很容易理解吧。 二、操作系统发展历程 　　操作系统的发展历程很重要，它可以让我们意识到，技术改进最重要的作用，就是改变目前最迫切需要改变的东西。 　　这里三言两语介绍一下操作系统的发展历程。 （1） 人工操作方式。 　　传说中的纸带操作。把程序和数据用最简单的纸带记录下来，然后通过纸带输入（I/O）进计算机（内存），然后计算机运行。这时候我们可以看到，计算机I/O和信息（硬盘程序、数据

什么是操作系统？ 操作系统(Operating System, OS)是指控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源，并合理地组织调度计算机的工作和资源的分配，以提供给用户和其他软件方便的接口和环境的程序集合。 计算机操作系统是随着计算机研究和应用的发展逐步形成并发展起来的，它是计算机系统中最基本的系统软件。 我们通过操作系统来使用计算机。 知道了系统是用来做什么的，我们来了解一下系统的发展历史。 （操作系统工作方式的演变——20世纪五六十年代） 手工操作（无操作系统） 人们先把程序纸带（或卡片）装上计算机，然后启动输入机把程序和送入计算机，接着通过控制台开关启动程序运行。计算完毕，打印机输出计算结果，用户卸下并取走纸带（或卡片）。第二个用户上机，重复同样的步骤。 特点： 用户独占机器，CPU等待手工操作，CPU利用不充分 由于手工操作的满速度和计算机的高速度之间形成了尖锐矛盾，手工操作的方式是计算机的资源利用率极低，唯一的解决办法只有摆脱手工操作，实现作业的自动过渡。 批处理系统 批处理系统： 加载计算机上的一个监督软件，在监督程序的控制下，计算机能够自动的、成批的处理一个或多个用户的作业（作业包括程序、数据、命令）。 首先出现的是联机批处理系统，即作业的输入输出由CPU来处理。 联机批处理系统 ： 在主机和输入机之间增加两个存储设备——磁带机，在监督程序的自动控制下

Java多线程基础：进程和线程之由来 　　在前面，已经介绍了Java的基础知识，现在我们来讨论一点稍微难一点的问题：Java并发编程。当然，Java并发编程涉及到很多方面的内容，不是一朝一夕就能够融会贯通使用的，需要在实践中不断积累。由于并发肯定涉及到多线程，因此在进入并发编程主题之前，我们先来了解一下进程和线程的由来，这对后面对并发编程的理解将会有很大的帮助。 　　下面是本文的目录大纲： 　　一.操作系统中为什么会出现进程？ 　　二.为什么会出现线程？ 　　三.多线程并发 　　若有不正之处，请多多谅解并欢迎指正。 　　请尊重作者劳动成果，转载请标明原文地址： 　　http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3910667.html 一.操作系统中为什么会出现进程？ 　　说起进程的由来，我们需要从操作系统的发展历史谈起。 　　也许在今天，我们无法想象在很多年以前计算机是什么样子。我们现在可以用计算机来做很多事情：办公、娱乐、上网，但是在计算机刚出现的时候，是为了解决数学计算的问题，因为很多大量的计算通过人力去完成是很耗时间和人力成本的。在最初的时候，计算机只能接受一些特定的指令，用户输入一个指令，计算机就做一个操作。当用户在思考或者输入数据时，计算机就在等待。显然这样效率和很低下，因为很多时候，计算机处于等待用户输入的状态。 　

本章主要介绍计算机的主要组成——计算机操作系统。本章阐述了存储程序式计算机、操作系统的形成和发展、操作系统的基本概念、操作系统的特性及其应解决的基本问题。 一、计算机系统组成 诺依曼计算机的工作原理:“存储程序” + “程序控制” 1．以二进制表示数据和指令(程序) 2. 先将程序存入存储器中，再由控制器自动读取并执行 二、软件与硬件的关系 硬件是计算机系统的基础，软件是提高计算机系统效率和方便用户使用计算机的程序，它们二者相互依赖、相互促进 、 共同发展。 裸机（硬件）是僵尸，软件是幽灵. 三、在计算机系统中必须配备操作系统的目标 方便用户提高计算机系统资源的使用效率 3.1操作系统的形成和发展 1、手工操作阶段 用户在计算机上算题的所有工作都要用户人工干预，如程序的装入、运行、结果的输出等。 随着计算机速度的加快，人机矛盾越来越大，直至无法容忍。必须寻求新的办法。 例如：上机操作要1 分钟 ，运行时间20分钟（10万次/sec） 上机操作要 1分钟 ，运行时间0.2分钟（1000万次/sec） 2、批处理阶段 批处理是指系统中有一个监控程序，它负责完成用户程序的调入、启动运行、输出运行结果等工作。 （1） 联机批处理 （2） 脱机批处理 （3） 执行系统 执行系统不仅负责调度作业自动地运行，而且还要控制I/O。虽然批处理系统能调度作业自动地运行，但存在如下缺点： ·