深入理解计算机3

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- 上一篇文章中讲到了L1高速缓存和L2高速缓存以及存储设备的层次结构,分别是L0到L5层:寄存器,L1高速缓存,L2高速缓存,主存储器,本地磁盘,远程二级存储;L0到L5是体积越来越大相应的传输速度牺牲的也会越大。
- 这一章节中将简单的讲解一下操作系统与进程。

1. 操作系统:
1.1.定义:可看作应用程序和硬件之间插入的一层软件
1.2.两个基本功能:
①防止硬件被失控的应用程序滥用;
②在控制复杂而又通常广泛不同的低级硬件设备方面,为应用程序提供简单一致的方法

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1.3.操作系统提供的抽象表示:
如上图所示我们在一个操作系统中,我们可以把文件看成是IO设备的抽象表示,把虚拟存储器看成是IO设备和主存储器的抽象表示,把进程看作IO设备,主存储器和处理器的抽象表示。

2. 进程:操作系统对运行程序的一种抽象。在一个系统上可以同时运行多个进程,而每个进程独占地使用硬件称之为并发运行
2.1.上下文切换:操作系统实现一个指令和另一个指令交错执行的机制。在任何时刻,系统上都只有一个进程正在运行。
2.2.上下文:操作系统保存进程运行所需的状态信息
一个进程可以由多个线程组成,每个线程都运行在进程的上下文中,并共享同样的代码和全局数据。

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在上图中有两个进程,分别是shell进程和hello进程,两个进程的应用程序代码和操作系统代码切换就是上下文切换,由于操作系统中只能有一个进程执行,所以上下文切换机制是非常有必要的。

文章到这里结束了,结束的比较突兀,由于一些意外情况,感兴趣的可以等下一篇文章更新。