操作系统原理

计算机体系结构 一个计算机系统由运算器、控制器、存储器（即内存）、输入设备、输出设备组成。其中运算器运算数据，而数据在内存中，运算器要通过控制器到内存中获取数据，运算器最后将运算后的结果通过控制器保存在内存中，通常程序由指令和数据组成，当程序运行时指令和数据保存在内存中，指令中有数据在内存中的地址信息，从而运算器知道数据在内存的位置，然后通过控制器获取所需的数据；一般来说IO设备是通过北桥或南桥芯片连入的，北桥成为高速总线控制器：内存和CPU通过北桥连接在一起。南桥称为低速总线控制器：外围设备和南桥连在一起，然后南桥和北桥相连； 对一个简单的PC机而言，在某一时刻只能运行一个程序，但PC计算能力很强一个程序运行的程序内容和占用的CPU时间不是特别长，因此为了能够尽可能利用计算机的资源，需要让PC具有同时运行多个程序的能力，因此每个程序在运行时需要一个协调器称为内核（内核是运行在硬件之上负责管理硬件资源并且将硬件资源虚拟成其他样子提供给上层所需的应用程序（这样做的原因是如果某一应用程序直接运行在硬件之上则此程序就可以控制硬件的各种属性，其它程序运行时可能彼此会产生干扰，一个恶意的程序可能导致其它程序统统退出所以就需要统一的资源管理者，而且每个程序要想使用硬件必须通过内核来完成，而内核也不会让程序直接访问硬件而是通过将硬件提供的计算能力通过一个个的称为系统调用(system call