操作系统部分概念解释

1 内核模式(kernel mode): 通常也被称为 超级模式(supervisor mode),在内核模式下,正在执行的代码具有对底层硬件的完整且不受限制的访问。它可以执行任何 CPU 指令并引用任何内存地址。内核模式通常保留给操作系统的最低级别,最受信任的功能。内核模式下的崩溃是灾难性的;他们将停止整个计算机。超级用户模式是计算机开机时选择的自动模式。

2 用户模式(user node)当操作系统运行用户应用程序(例如处理文本编辑器)时,系统处于用户模式。当应用程序请求操作系统的帮助或发生中断或系统调用时,就会发生从用户模式到内核模式的转换。在用户模式下,模式位设置为1。从用户模式切换到内核模式时,它从1更改为0。

3 计算机架构(computer architecture) :在计算机工程中,计算机体系结构是描述计算机系统功能,组织和实现的一组规则和方法。它主要包括指令集、内存管理、I/O 和总线结构。

4. SATA(Serial ATA)串行 ATA (Serial Advanced Technology Attachment),它是一种电脑总线,负责主板和大容量存储设备(如硬盘及光盘驱动器)之间的数据传输,主要用于个人电脑。

5. POSIX(Portable Operating System Interface可移植操作系统接口,是 IEEE 为要在各种 UNIX 操作系统上运行软件,而定义API的一系列互相关联的标准的总称。微软Windows NT声称部分实现了POSIX标准。

6. DOS (Disk Operating System)磁盘操作系统(缩写为DOS)是可以使用磁盘存储设备(例如软盘,硬盘驱动器或光盘)的计算机操作系统。

早起的windows系统使用的DOS内核,提供图形化的操作界面;win1.0到win3.2的版本的确是DOS内核下运行的子图形系统,从win95开始,包括win95、Windows 95 OSR2、win98、winme都是16位和32位混合系统,不能完全脱离DOS运行,NT内核的,包括windowsNT 4.0、win2000、winxp、win2003 server、win vista、win7、win8、win8.1、win10这些及以后的操作系统全部使用NT内核,和DOS再没有任何关系。

DOS:(Disk Operating System)磁盘操作系统。

特点:

  1. Dos是实模式的操作系统,Dos系统必须用Dos语言才能实现对计算机的使用(即所有操作都需要命令)。
  2. 单任务单用户。每次只能执行一个程序。
  3. 界面是永远不变的文字交换(不可视化)。
  4. 响应速度快。
  5. Dos命令独一无二,如远程操作等高级操作都需要Dos命令。

Windows: 

特点:

  1. 是图形界面操作系统(可视化)。
  2. 多任务多用户,可以同时执行多个程序。
  3. 操作简单,只需要用鼠标点击即可,不需要大量的命令。
  4. 多任务存在安全隐患。

区别: windows里面运行cmd出来的不是真正的dos,那是微软在windows里虚拟的dos环境,用来运行一些高级命令的(如果是windows则要一步一步点击窗口,但dos环境下的命令只需要一步即可实现——高手必备),真正的dos是脱离系统的。因为它本身即是一种操作系统。

7. X Window SystemX 窗口系统(X11,或简称X)是用于位图显示的窗口系统,在类 UNIX 操作系统上很常见。

8.系统调用(system call):  指运行在用户空间的程序向操作系统内核请求需要更高权限运行的服务。系统调用提供用户程序与操作系统之间的接口。大多数系统交互式操作需求在内核态运行。如设备 IO 操作或者进程间通信。

9.高速缓存行(cache lines)其实就是把高速缓存分割成了固定大小的块,其大小是以突发读或者突发写周期的大小为基础的。

10. 缓存命中(cache hit)当应用程序或软件请求数据时,会首先发生缓存命中。首先,中央处理单元(CPU)在其最近的内存位置(通常是主缓存)中查找数据。如果在缓存中找到请求的数据,则将其视为缓存命中。

11. 三级缓存:

L1 cache:一级缓存是 CPU 芯片中内置的存储库。L1缓存也称为主缓存,是计算机中最快的内存,并且最接近处理器。

L2 cache: 二级缓存存储库,内置在 CPU 芯片中,包装在同一模块中,或者建在主板上。L2 高速缓存提供给 L1 高速缓存,后者提供给处理器。L2 内存比 L1 内存慢。

L3 cache: 三级缓存内置在主板上或CPU模块内的存储库。L3 高速缓存为 L2 高速缓存提供数据,其内存通常比 L2 内存慢,但比主内存快。L3 高速缓存提供给 L2 高速缓存,后者又提供给 L1 高速缓存,后者又提供给处理器。

12. RAM((Random Access Memory)随机存取存储器,也叫主存,是与 CPU 直接交换数据的内部存储器。它可以随时读写,而且速度很快,通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储介质。RAM工作时可以随时从任何一个指定的地址写入(存入)或读出(取出)信息。它与 ROM 的最大区别是数据的易失性,即一旦断电所存储的数据将随之丢失。RAM 在计算机和数字系统中用来暂时存储程序、数据和中间结果。

13. 地址空间(address space):地址空间是内存中可供程序或进程使用的有效地址范围。也就是说,它是程序或进程可以访问的内存。存储器可以是物理的也可以是虚拟的,用于执行指令和存储数据。

14. 进程表(process table):进程表是操作系统维护的数据结构,该表中的每个条目(通常称为上下文块)均包含有关进程的信息,例如进程名称和状态,优先级,寄存器以及它可能正在等待的信号灯。

15.文件描述符(file descriptor)文件描述符是计算机科学中的一个术语,是一个用于表述指向文件的引用的抽象化概念。

参考链接:https://mp.weixin.qq.com/s/qNgisvWSVmqI5dm7C6D5lA

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