操作系統原理

CPU      運算器:負責運算

           控制器:控制CPU操作

           寄存器:存儲中間值【容量非常小,造價昂貴,速度高出內存幾個數量級】

                                        【一個數量級一千倍】

緩存SRAM靜態    一級緩存:指令緩存、數據緩存,一般低於1M,速度最快

                        二級緩存:

                        三級緩存:

對於多核CPU,一級與二級緩存都是獨佔的,三級緩存是公用的。

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                                 VGA GPU顯卡(數據量非常大,速度非常塊) 

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CPU====>  數據總線 【北橋】 數據總線<====內存【RAM】動態DRAM           

          FSB前端總線           ||

                                       V                           焊在主板上的稱爲控制器

                                  【南橋】                      插卡式設備稱爲適配器

       外部設備(I/O) Keyboard     IDE(SATA)    PCI     MOUSE

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中斷控制器==中斷號碼(向量)      功能:讓CPU停下來

中斷寄存器==指令計數器==現場保護

I/O prot <1~65535>      功能:實現數據交換

將數據讀入內存,然後讀入內存。在返回中斷繼續執行,現場恢復。

            讀入內存後是否立即執行,得看後期處理機制。


BIOS芯片,有一段程序,上電就寫到內存最前的1M空間內,實現開機自檢。

DMA:硬盤直接存取存儲器(中斷),在內存中BIOS1M後固定一段地址16M供DMA訪問

在以上17M內存後的一段空間專供內核使用,32位系統約佔900M。

其後的纔是應用程序使用空間


MMU 負責物理地址與線性地址(虛擬地址)的轉換

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程序的局部性   時間:提前加載下一進程

                     空間:提前加載當前地址的前後地址,提高讀取速度


內存裏的任一單元都可以緩存到緩存中去,稱爲直接映射。

置換策略  LRU/MRU   常用LRU


N路關聯技術

1 way associative   相同間隔8個地址的首地址(1、8、16、24)只能映射到同一緩存單元

1路關聯技術

2路關聯技術.....8路關聯技術(完全關聯技術),提高命中單元。

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