1、什么是寄存器?它们的功能是什么?
寄存器是位于 CPU 内的一组临时存储单元。其功能是在 CPU 内存储指令和数据,可存储需要立即、快速且频繁使用的数据和指令,便于 CPU 其他组件快速访问其内容。
2、什么是主存储器?
主存储器
主存储器(也称为内存或主存)用于存储当前程序指令、程序要处理的数据以及执行程序指令所创建的中间结果。
它是 短期存储 ,仅在程序运行期间保留数据。主存储器由存储单元组成,这些单元保存当前正在执行的程序及其相关数据。
程序执行需要在主存储器和CPU之间进行大量的数据移动。在当前的计算机硬件中,主存储器由称为 内存芯片 的硅基半导体器件实现。
计算机通常有两种类型的主存储器:
随机存取存储器 (RAM)
只读存储器 (ROM)
3、解释指令周期的步骤。解释执行周期的步骤。
指令周期步骤如下:
步骤1 :控制单元将主存中的一条指令读入CPU的指令寄存器;
步骤2 :控制单元增加指令指针寄存器的值,以显示主存中下一条指令的位置;
步骤3 :控制单元向算术逻辑单元发出执行该指令的信号。
执行周期步骤如下:
步骤1 :算术逻辑单元访问指令寄存器中指令的操作码,以确定要执行的功能并获取指令的输入数据;
步骤2 :算术逻辑单元执行该指令;
步骤3 :指令的执行结果存储在寄存器中,或者返回给控制单元以便写入内存。
4、解释单任务处理和多任务处理,并说明它们的区别。
单任务处理与多任务处理操作系统的区别
单任务处理(单程序设计)操作系统 被设计为一次只执行一个进程,通常用于单用户环境,一般局限于微型计算机和某些特定的专业应用。
多任务处理(多程序设计)操作系统 能够为一个用户同时执行多个程序,当用户在前台处理一项任务时,它可以在后台运行多个程序。
示例 : 用户可以在前台使用文字处理器撰写备忘录时,指示操作系统在后台对一个大文件进行排序,当后台任务完成时,操作系统会通知用户。
区别总结 : 单任务处理一次只能执行一个进程,而多任务处理可以同时执行多个程序。
5、解释单用户和多用户环境,并说明它们的区别。
单用户环境与多用户环境的区别
单用户环境
所有可用资源分配给单个程序。
该程序是计算机中唯一运行的程序。
一次只有一个程序处于活动状态。
单任务操作系统通常用于此类环境。
一次只能执行一个进程。
一般限于微型计算机和某些特定应用。
多用户环境
多个用户(终端)可以使用同一台主机。
多用户操作系统是复杂软件,能同时为所有用户提供服务。
用户程序存于主内存,看似同时执行。
但实际上只有一个CPU,处理器一次只能执行一个程序。
操作系统利用计算机与外围设备的速度差异来实现多用户使用。
二者区别
资源分配和使用方式 :
单用户环境:资源仅分配给一个程序。
多用户环境:需解决不同用户程序对同一资源请求产生的冲突。
6、什么是系统软件?
系统软件
系统软件是一组主要控制计算机内部性能的程序。该类别中最重要的软件是 操作系统 ,它控制计算机的基本功能,并为应用程序提供平台。其他系统软件包括:
数据库管理系统(DBMS)
通信软件等
7、操作系统的主要组成部分(功能)有哪些?
操作系统的主要功能
操作系统的主要功能包括:
为用户和应用程序提供访问底层硬件功能的接口;
为用户及其应用程序分配硬件资源;
代表用户加载和接受应用程序。
此外,操作系统还:
控制计算机资源(主内存、CPU时间和外围设备);
监控和分配主内存;
协调外围设备的使用;
持续响应程序的资源需求;
解决资源冲突;
优化资源分配。
8、解释操作系统软件的层次结构。
操作系统软件的层次结构
操作系统软件可视为分层的软件集合,主要有以下三层:
1. 内核层
是操作系统软件的最内层,直接与硬件交互。
提供操作系统最基本的功能,例如:
加载和执行程序
分配硬件资源
使操作系统具有一定的机器独立性,让用户无需了解硬件细节。
2. 服务层
接受命令层或应用程序的服务请求。
将服务请求转化为对内核的详细指令,并处理结果返回给请求服务的程序。
提供的功能包括:
对输入输出设备、存储设备的访问
文件操作
窗口管理
网络通信
基本数据库服务等。
3. 命