Operating System Course1-2 half

屏幕输出“hello”？

计算机通过CPU发出一些指令通过CPU内存总线给CPU内存，CPU内存中把h对应的ASCII码发送，通过总线控制器、PCI总线到图形控制器写入某个显存地址，可以用来显示。依次类推输出hello。

而我们为什么又能用printf("hello")来输出hello？

因为操作系统，操作系统（Linux、Windows等）于应用软件（word、MATLAB等）和计算机硬件（CPU、内存、显存等）之间。操作系统就是相当于对计算机硬件包的一层软件，让应用软件更好、更方便地去操控。简单而言，是计算机硬件和应用之间的一层软件。

应用软件

操作系统

计算机硬件

Partial role：方便使用内存，高效使用硬件（如开多个终端窗口）。

操作系统管理的硬件：CPU、内存、终端、磁盘、文件、网络、电源、多核。

操作系统的学习需要实时在原理与代码之间切换，才能渐渐理解这个“黑匣子”。

Computer Beginning：白纸到图灵机（思路借鉴这个人=> 笔 => 纸，用带数字的纸带和控制器去实现一个计算模型）

纸带相当于菜谱，控制器相当于厨师。

显然这个控制器就相当于现在的CPU，纸带相当于要载入的应用程序。

Processing：首先，程序放入存储器里，然后用一个指针指向它，然后自动地取址执行，计算机就开始工作了。（“取指执行”）

控制器相当于一个带很多部件的“读写头”，可以读取纸带上任意格子的字符，也可以把字符写入到纸带的格子，含部件比如存储单元（用于存放数据）、控制单元（识别字符是数据还是指令）以及运算单元（执行运算指令）。

比如执行1+1，传入纸带11+的顺序（例子而已，指的是字符串，实际没有这么简单的传送），那么有控制单元识别，在存储单元存放2个1，读取到运算符+后，然后由运算单元计算。

从图灵机到计算机，是基于冯-诺依曼的存储程序思想，将程序和数据存入计算机内部的存储器中，计算机在程序的控制下一步一步处理。

计算机五大组成部件：输入设备、输出设备、存储器、运算器、控制器。

打开电源，执行的第一条指令是？

由硬件设计者决定的，指针IP会寻址到ROM BLOS映射区（刚开始唯一有代码的地方），只有有代码才能取指执行，不然一片空白，无法执行操作系统。

【BLOS Base Input Output System】

以x86 PC为例

引导扇区为启动设备的第一个扇区。启动设备信息就被设置在CMOS（一种存储实时钟和硬件配置信息的半导体）中。因此，硬盘的第一个扇区存放者开机后执行的第一段我们可控制程序。

操作系统的故事从这里开始！

学习参考：

【哈工大】操作系统李治军