操作系统的类型与结构
定义
管理<b><font color="#c41230">硬件</font></b>和<b><font color="#c41230">软件</font></b>资源，合理的让他工作和有效的利用资源
常用计算
流水线的执行时间
（t1+t2+...tk）+(n-1)*t
流水线的吞吐率=指令执行条数/流水线执行时间
流水线加速比=不采用流水线的执行时间/采用流水线的执行时间
ta=Hc*tc+（1-Hc）tm
基础知识
CPU的功能<br><br>
程序控制功能
操作控制
时间控制
数据处理
运算器
算术逻辑单元ALU：数据的算术运算和逻辑运算
累加寄存器AC：通用寄存器，为ALU提供一个工作区，用在暂存数据
数据缓冲寄存器DR：写内存时，暂存指令或数据
状态条件寄存器PSW：存状态标志与控制标志
控制器
程序计数器PC：存储下一条要执行指令的地址
指令寄存器IR：存储即将执行的指令
指令译码器ID：对指令中的操作码字段进行分析解释
地址寄存器AR：用来保存当前CPU所访问的内存单元的地址
时序部件：提供时序控制信号
计算机系统结构的分类
数据流
指由指令流调用的数据序列，包括输入数据和中间结果，但不包括输出数据
单指令流单数据流
SISD 其实就是传统的顺序执行的单处理器计算机，其指令部件<font color="#c41230">每次只对一条指令进行译码，并只对一个操作部件分配数据</font>
单指令流多数据流
SIMD 以并行处理机（矩阵处理机）为代表，并行处理机包括多个重复的处理单元，由单一指令部件控制，按照同一指令流的要求为它们分配各自所需的不同数据
多指令流单数据流
MISD一个处理单元的输出又作为另一个处理单元的输入
多指令流多数据流
MIMD 是指能实现作业、任务、指令等各级全面并行的多机系统。如多核处理器、多处理机属于 MIMD
cache
写回法
只修改cache的内容不立即写入主存，只当此行被换出时才写回主存
写直达法
又称全写法，写透。是当cache写命中时，cache与主存同时发生写修改
cache与主存
直接映像
全相联映像
组相联映像
进程
进程通常由<b><font color="#c41230">程序</font></b>、<b><font color="#c41230">数据集合</font></b>、<font color="#c41230"><b>进程控制块 PCB</b></font> 组成
PCB是进程存在的唯一标识
设备管理
中断方式
并行工作，发送消息通知，提高了CPU使用效率
DMA(直接内存存取)方式
直接进行批量数据交换，除了在数据传输开始和结束时，<b><font color="#c41230">整个过程无须CPU的干预</font></b>
通道控制方式
在一定的硬件基础上利用<b><font color="#c41230">软件手段</font></b>实现对I/O的控制和传送，更多地<b><font color="#c41230">免去了cpu的接入</font></b>，使主机和外设<b><font color="#c41230">并行工作</font></b>程度更高
I/O处理机
指专门负责输入/输出的处理机。可以有<b><font color="#c41230">独立的存储器</font></b>、运算部件和指令控制部件
