操作系统学习笔记（二）：计算机硬件

关于计算机硬件的一些基本知识。

一、关于CPU的一些概念：

流水线（pipeline）:借用工业生产中的流水线技术，将时分复用的概念用于CPU内部的一种技术。现在的CPU多为多极流水线（20级以上）。

超标量CPU：拥有一条以上的流水线，可在一个时钟周期内执行一条以上的指令的CPU。

CPU的两种工作模式：除了用于嵌入式系统中的非常简单的CPU外，多数CPU有两种工作模式核心态和用户态。

CPU通过陷阱来实现系统调用（system call）。

二、 存储器

在理想情况下，存储器应该满足一下三个方面的要求：足够快、足够大和足够便宜。但是就目前技术而言，还不能同时满足这三个方面的要求。于是存储器系统以一种分层次构造的方式实现。

即：缓存（一般包括两极缓存）、内存和硬盘三级结构。

三、I/O

三种I/O方式：轮询(polling)、中断(interrupt)和DMA。这三种方式各有优缺点。

四、总线

由于计算机复杂性的提高，以前的单总线无法满足需求。现在的计算机普遍采用多总线结构。

包括高速缓存总线、局部总线、内存总线、PCI、SCSI、USB、IDE和ISA。等。