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文档简介

1、 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

2、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

3、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-

4、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excute1-3 取指令和执行指令取指令:处理器从程序计数器(PC)保存的寄存器地址中取指令,存放在指令寄存器(IR)中。执行指令:处理器解析IR中的指令并执行对应操作。这些操作分为四类:处理器-存储器在存储器和处理器之间传递数据处理器-I/O处理器和I/O模块间传递数据数据处理数据的算术操作和逻辑操作控制改变执行顺序1-3 理想计算机的特征注:a:指令寄存器中的存储格式b:数据寄存器中的存储格式1-3 程序执行的例子将地址940的存储单元中的内容与地址为941的存储单元中的内容相加,并将结果保存在后一个单元阶段总结计算机的基本构成,处理器,主存

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