計算機和操做系統基礎知識

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計算機和操做系統基礎知識

   

   

一、操做系統（Operating System，簡稱 OS），是管理計算機硬件與

軟件資源的計算機程序，同時也是計算機系統的內核與基石

   

操做系統須要處理如管理與配置內存、決定系統資源供需的優先次序、

控制輸入與輸出設備、操做網絡與管理文件系統等基本事務。操做系統

也提供一個讓用戶與系統交互的操做界面

   

   

   

   

   

二、操做系統位於底層硬件與用戶之間，是二者溝通的橋樑。用戶能夠

經過操做系統的用戶界面，輸入命令。操做系統則對命令進行解釋，驅

動硬件設備，實現用戶要求。以現代標準而言，一個標準PC的操做系統

應該提供如下的功能：

   

（1）進程管理（Processing management）

   

（2）內存管理（Memory management）

   

（3）文件系統（File system）

   

（4）網絡通訊（Networking）

   

（5）安全機制（Security）

   

（6）用戶界面（User interface）

   

（7）驅動程序（Device drivers）

   

   

   

   

   

三、指令集架構（Instruction Set Architecture，簡稱 ISA），又稱指令

集 或 指令集體系，是計算機體系結構中與程序設計有關的部分，包含了

基本數據類型，指令集，寄存器，尋址模式，存儲體系，中斷，異常處理

以及外部 I/O

   

指令集架構包含一系列的 opcode 即操做碼（機器語言），以及由特定

處理器執行的基本命令

   

   

   

   

   

四、指令是由指令集架構定義的單個的 CPU 操做。在更普遍的意義上，

指令能夠是任何可執行程序的元素的表述，如：字節碼

   

指令分爲特殊指令和普通指令，只有操做系統才能運行特殊指令（也稱

特權指令），應用程序只能運行普通指令。應用程序要想運行特殊指令，

必須經過系統調用

   

   

   

   

   

五、兩種調用：

   

（1）系統調用（System Call）

   

（2）庫調用（Library Call）

   

   

   

   

   

六、兩種用戶界面（User Interface，簡稱 UI）：

   

（1）圖形用戶界面（Graphical User Interface，簡稱 GUI）

   

（2）命令行界面（Command Line Interface，簡稱 CLI）

   

   

   

   

   

七、兩種接口：

   

（1）應用二進制接口（Application Binary Interface，簡稱 ABI）,它描述

了應用程序（或者其餘類型）和操做系統之間或其餘應用程序的低級接口

   

（2）應用編程接口（Application Programming Interface，簡稱 API），

它就是軟件系統不一樣組成部分銜接的約定，即 是操做系統 或 庫提供給應用

程序調用使用的代碼

   

   

ABI 不一樣於 API，API 定義了源代碼和庫之間的接口，所以一樣的代碼能夠

在支持這個 API 的任何系統中編譯，然而 ABI 容許編譯好的目標代碼在使

用兼容 ABI 的系統中無需改動就能運行

   

   

   

   

   

八、操做系統分類

   

（1）Windows

   

   

（2）Unix-like（類 Unix）

   

1）Linux

   

2）Minix

   

3）macOS（macOS 的由來：從 Mac OS X，改成 OS X，再改成 macOS。

截止 2018/08/26，再未變更）

   

   

（3）Unix

   

1）Unix System（截止 2018/05/31，最新版是 Unix System V Release 4，

包含 AIX、Solaris、HP-UX 等）

   

2）BSD Unix （分爲三種：FreeBSD、NetBSD、OpenBSD）

   

「簡單來講，分爲 System（嫡出） 和 BSD（庶出）」

   

   

   

附：

   

關於 macOS 究竟是 Unix 仍是 Unix-like，這個問題一直存在爭議，不過爭論

這個意義不大，這裏姑且認爲 macOS 是 Unix-like，參考連接：

   

（a）https://zh.wikipedia.org/zh-cn/Darwin_%28%E6%93%8D%E4%BD%9C%E7%B3%BB%E7%BB%9F%29

   

（b）https://zh.wikipedia.org/wiki/MacOS#Unix%E8%AA%8D%E8%AD%89

   

（c）https://blog.hoppinglife.com/2014/02/mac-os-x%E4%B8%8D%E6%98%AFunix/

   

   

   

   

   

九、程序運行空間：

   

（1）內核空間（Kernel Space）：內核、核心擴充、驅動程序運行在內核空間上

   

（2）用戶空間（User Space）：應用程序運行在用戶空間上

   

「運行空間（Space）也能夠理解爲運行模式（Mode）」

   

   

   

   

   

十、可移植操做系統接口（Portable Operating System Interface，

簡稱 POSIX），是 IEEE 爲要在各類 UNIX 操做系統上運行軟件，而

定義 API 的一系列互相關聯的標準的總稱

   

「最後一個 X 代表了其對 Unix API 的傳承」

   

   

   

   

   

十一、兩種格式：

   

（1）可移植可執行（Portable Executable），也就是 PE 格式，是一種用

於可執行文件、目標文件和動態連接庫的文件格式，主要使用在 Windows

操做系統上

   

PE文件格式主要用於EXE文件、DLL文件、.sys（驅動程序）和其餘文件

類型

   

（2）可執行和可連接格式（Executable and Linkable Format），也就是

ELF 格式，是一種用於可執行文件、目標文件、共享庫和核心轉儲的標準文

件格式

   

不一樣操做系統上應用程序和庫的格式

   

	應用程序格式	庫
Windows	PE格式（Portable Executable）	DLL（Dynamic Link Library），動態連接庫
Linux/Unix	ELF格式（Executable and Linkable Format）	SO（Shared Object）

   

   

   

   

   

十二、計算機的五大組成：

   

運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備

   

   

   

   

   

1三、六種開源協議的異同以下圖所示：BSD、Apache、GPL、LGPL、MIT、Mozilla

   

   

   

參考連接：

   

（1）http://www.javashuo.com/article/p-buqwsiup-cn.html

   

（2）https://blog.csdn.net/hemeinvyiqiluoben/article/details/79259808

   

（3）https://blog.csdn.net/spiritring/article/details/5486801

   

（4）https://zhuanlan.zhihu.com/p/38409620

   

（5）https://zhuanlan.zhihu.com/p/31881162

   

（6）http://www.gnu.org/licenses/license-list.html

   

   

   

   

   

   

   

   

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