程序（输入/输出）I/O和中断驱动I/O之间的区别如下：程序I/O这种I/O技术是交换外部设备和处理器之间数据的最简单方法。在这种技术中，处理器或中央处理单元（CPU）运行或执行程序，直接控制I/O操作。处理器向I/O模块发出命令并等待操作完成。此外，处理器会持续检查I/O模块状态，直到发现操作完成。如果处理器比I/O模块快，则处理器的时钟会被浪费。其模块被认为是... 阅读更多

多道程序设计操作系统是操作系统的一种能力，它可以使用单处理器机器执行多个程序。在某一时刻，主存中存在多个任务、程序或作业。缓冲和假脱机可以重叠I/O和CPU任务以提高系统性能，但它有一些限制，即单个用户不能始终保持CPU或I/O繁忙。为了提高资源利用率，采用了多道程序设计方法。操作系统作业1作业2---作业N空闲空间只要作业不需要CPU，操作系统就可以选择并开始执行内存中的某个作业... 阅读更多

为了提高性能并避免CPU空闲时间，操作系统使用了两种方法，下面将详细解释。缓冲它是一种重叠单个作业的输入、输出和处理的方法。读取数据后，CPU即将开始对其进行操作，则指示输入设备立即开始下一个输入。CPU和输入设备都处于繁忙状态。当CPU准备好下一个数据项时，输入设备将完成其读取操作。然后，CPU开始处理下一个数据，而输入设备... 阅读更多

不同类型的计算机和处理器有不同的操作系统。它们被分为不同的类别。单处理器系统一个CPU或处理器管理计算机，它运行在不同的操作系统上，并使用一个称为单处理器系统的处理器执行许多任务。在单处理器系统中，可以执行不同类型的任务，例如磁盘控制、用户控制、系统控制等。下图描绘了单处理器系统：多处理器系统当可以使用多个处理器执行一项任务时，则称为多处理器系统。在多处理器系统中，许多... 阅读更多

操作系统的设计应由受硬件和系统影响的目标和规范来定义。因此，OS将有用户目标和系统目标。用户目标用户目标或需求应如下：OS的使用应方便应易于使用和学习应安全可靠地使用和处理信息，安全性应稳健应快速响应用户请求系统目标系统设计需求应如下：OS应易于设计、维护和实现。更新应... 阅读更多

系统调用提供了用户程序和操作系统之间的接口。它表示如下：当用户想要向OS发出指令时，它将通过系统调用来实现。或者用户程序可以通过系统调用访问OS的一部分内核。它是计算机程序请求操作系统内核服务的编程方式。程序以两种模式执行：用户模式 - 无法访问任何硬件资源，只能执行用户操作。内核模式 - 可以访问硬件资源，如RAM... 阅读更多

不同的系统调用如下：进程管理的系统调用文件管理的系统调用目录管理的系统调用让我们逐一了解它们。进程管理的系统调用系统用于创建新进程或复制进程，称为 fork。复制的进程包含文件描述符和寄存器中所有共同的数据。原始进程也称为父进程，复制的进程称为子进程。fork 调用返回一个值，该值在子进程中为零，在父进程中等于子进程的 PID（进程标识符）。系统... 阅读更多

系统调用机制是用户程序请求内核服务的技术之一。系统调用始终提供操作系统提供的服务的接口。让我们看看下面给出的系统调用机制的逐步说明：步骤 1 - 在用户模式下运行用户程序的进程想要执行读取文件指令，它必须执行陷阱指令以将控制权转移到操作系统。步骤 2 - 系统调用中的读取操作有三个参数，例如... 阅读更多

局部性原理是指计算机程序在特定时间段内访问同一组内存位置的趋势。局部性原理主要由程序中的循环和子程序调用体现。在抽象层面上，有两种类型的局部性，如下所示：时间局部性空间局部性时间局部性这种类型的优化包括将频繁访问的内存引用带到附近的内存位置，持续时间很短，以便将来访问更快。例如，如果在一个指令集中，我们声明了一个变量... 阅读更多

计算机内存层次结构看起来像一个金字塔结构，用于描述内存类型之间的差异。它根据层次结构分离计算机存储。第 0 层：CPU 寄存器第 1 层：缓存内存第 2 层：主存或主存第 3 层：磁磁盘或辅助存储第 4 层：光盘或磁带或三级存储在内存层次结构中，内存的成本和容量与速度成反比。此处，设备的排列方式为从快到慢，即从寄存器到三级存储。让我们详细讨论每个级别：第 0 层 - 寄存器寄存器位于CPU内部。因为它们... 阅读更多