信息技术概述
神马是信息?信息技术包含的内容有哪些?
信息与信息技术
1、信息与信息技术
信息的收集
信息的加工
信息的存储
信息的传递
信息的使用
2、信息技术和信息产业
扩展感知
扩展神经系统
扩展大脑功能
扩展效应器官、存储技术
扩展控制与显示
3、信息与信息化社会
数字技术基础
比特(bit)
1、BIT是0或者1,是计算机中的最小单位,以半导体电路的高或者第表示0/1
2、
1
K
B
=
2
1
0
b
i
t
1
M
=
2
20
b
i
t
1
G
B
=
2
30
b
i
t
1
T
B
=
2
40
b
i
t
1KB=2^10bit~~~1M=2^{20}bit~~ 1GB=2^{30}bit~~1TB=2^{40}bit
1KB=210bit 1M=220bit 1GB=230bit 1TB=240bit
但是在数据的传输中采用的是1kb/s=
1
0
3
10^3
103bit/s,依此类推
bit与二进制数
1、十进制同二进制
对于小数采用乘2取整法、对于整数除二取余法
2、二进制的运算
二进制的加减运算:
基本逻辑运算:逻辑加、逻辑乘、取反
3、信息的表示
ASCII码
无符号整数:这个考的不多,要考的话考的IEEE754
带符号整数:就是多了一位表示符号
移码、反码、补码
浮点数:比如int、long int
文字符号的表述
图像的表示:RGB、CMY、HSI
1.RGB(red,green,blue红绿蓝)彩色模型
RGB模型中,每种颜色出现在红绿蓝的原色光谱分量中,所有颜色都有红绿蓝组成。基于笛卡尔坐标系。
假设一幅RGB图像,每通道都是8比特,在这种条件下每个像素有24比特深度。全彩色图像用来表示一幅24比特的RGB彩色图像。在24比特的图像中,可显示的颜色总数为(28)3=16777216(28)3=16777216
CMY(cyan,mayenta,yellow青,深红,黄色) and CMYK(CMY and black,加入黑色通道)
青,深红和黄色为光的二次色,是颜料的颜色。用于打印机和复印机的数据输入较多。
HSI(色调,饱和度,亮度)
RGB模型和CMY模型的相互转换比较简单,但是不能很好的适应人解释的颜色的颜色。
色调: [1]色调是描述一种纯色的颜色属性
饱和度:[1]饱和度是一种纯色被白光稀释的程度的度量
亮度: [1]亮度是一个主观的描述子,实际上是不可度量的
微电子
S
S
I
(
小
规
模
)
⇒
M
S
I
(
中
规
模
)
⇒
L
S
I
(
大
规
模
)
⇒
V
L
S
I
(
超
大
规
模
)
⇒
U
L
S
I
(
极
大
规
模
)
SSI(小规模)\Rightarrow~MSI(中规模)\Rightarrow~LSI(大规模)\Rightarrow~VLSI(超大规模)~\Rightarrow~ULSI(极大规模)
SSI(小规模)⇒ MSI(中规模)⇒ LSI(大规模)⇒ VLSI(超大规模) ⇒ ULSI(极大规模)
2、集成电路发展历程
微电子技术简介
数据量、存储容量和通信流量
集成电路
参数和处理器 | 4004 | 8086 | 80386 | Core 2 Duo |
---|---|---|---|---|
推出时间 | 1971年1月15日 | 1978年 | 1985年 | 2006年7月27 |
https://blog.csdn.net/Andrewniu/article/details/80563715
上面的是关于intel的历史介绍
手机的的芯片
计算机组成原理
计算机组成
1、计算机发展
代别 | 年代 | 主要原件 | 所使用的软件类型 | 应用领域 |
---|---|---|---|---|
1 | 20世纪40年代-50年代末 | CPU:电子管;内存:磁鼓 | 机器或者汇编语言 | 科学和工程计算 |
2 | 20世纪50年代中后期-60年代中期 | CPU:晶体管;内存磁芯 | 使用FORTRAN、COLBOL等高级语言编程 | 广泛用于数据处理 |
3 | 20世纪60年代中后期-70年代初期 | CPU:中小规模集成电路;内存:MSI、SSI | 操作系统、数据库、管理系统等 | 工业、科学、事务分析 |
4 | 20世纪70年代以来 | 大、超大规模(lsi、vlsi)集成电路;内存:lsi、vlsi | 软件开发工具和平台、分布式计算机平台 | 深入到家庭、企业 |
2、计算机的作用和影响:
作用:数值计算、数据处理、自动控制、辅助设计、辅助教学、人工智能、娱乐活动等
影响:加快科研速度、提高生产效率、提高服务生产质量、改变生活生产方式等
3、计算机的主要组成部分可以分为以下五个部分:中央处理器(CPU)、主存储器、辅助存储器、输入设备和输出设备
4、计算机的分类:巨型计算机、大型计算机、服务器、个人计算机、嵌入式计算机(SoC)
CPU结构
结构:冯诺依曼
哈佛结构(对冯诺依曼的改进)
CPU特点和组成
特点:
(1)单处理机结构,机器以运算器为中心;
(2)采用程序存储思想;
(3)指令和数据一样可以参与运算;
(4) 数据以二进制表示;
(5)将软件和硬件完全分离;
(6) 指令由操作码和操作数组成;
(7)指令顺序执行。
组成:
(1)运算器(ALU):计算机中执行各种算术和逻辑运算操作的部件。运算器的基本操作包括加、减、乘、除四则运算,与、或、非、异或等逻辑操作,以及移位、比较和传送等操作,亦称算术逻辑部件(ALU);
(2)控制器(CU):由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成,完成协调和指挥整个计算机系统的操作。
(3)存储器:存储器分为内存(RAM)和外存(ROM)。内存是电脑的记忆部件,用于存放电脑运行中的原始数据、中间结果以及指示电脑工作的程序。外存储器包括硬盘(ROM)、光盘和优盘;
(4)输入设备:输入设备是向计算机输入数据和信息的设备。键盘,鼠标,摄像头,扫描仪,光笔等都属于输入设备。
(5)输出设备:是计算机硬件系统的终端设备,用于接收计算机数据的输出显示、打印、声音、控制外围设备操作等。也是把各种结果数据或信息以数字、字符、图像、声音等形式表现出来。比如打印机、显示
指令和指令系统
一条指令要由两部分内容组成,其格式为:
操作码 + 操作数地址
操作码:就是要干啥,操作数地址:就是在那干啥
1.操作码的组织与编码
(1) 定长的操作码的组织方案,当前常用的计算机,一般都在指令字的最高位部分分配固定的若干位(定长)用于表示操作码,例如8位,它有256个编码状态,故最多可以表示256条指令
(2) 变长的操作码的组织方案
(3) 操作码字段与操作数地址有所交叉的方案
操作数地址的寻址方式:
a、立即数寻址:操作数直接给出在指令字中,即指令字中直接给出不再是操作数地址,而是操作数本身。它的主要用法是把一个确定的数据传送到一个通用的寄存器中。当该数据占用的位数较少时(如小的整数、一个西文字符),第一个指令字的操作数地址字段中存放得下,可把该数据安排在第一个指令字中,则在读出指令的同时也得到相关数据;否则只能将其存放在指令的第二个指令字中,这就构成了双字指令。
b、直接寻址: 直接寻址是指在指令的操作数地址字段直接给出操作数在存储器中的地址,这也是计算机中常用的寻址方式之一。与立即数寻址方式类似的是,当该地址占用的位数较少时,第一个指令字的操作数地址字段中存放得下,可把该地址安排在第一个指令字中,则在读出指令的同时也得到相关地址。否则只能将其存放在指令的第二个字中,这就构成了双字指令。
c、寄存器寻址:寄存器间接寻址,在寄存器中给出的不是一个操作数,而是操作数地址时,就可以用这一地址去读写存储器,这种用法被称为寄存器间接寻址,这也是最基本最常用的寻址方式之一。
d、间接寻址:是指在指令字的地址字段给出的既不是一个操作数的地址,也不是下一条指令的地址,而是一个操作数地址的地址,或一条指令地址的地址。在介绍寄存器寻址时,已经说到寄存器间接寻址,这是间接寻址的一个实例,比较常用。如果是读写存储器操作,则在指令字的地址字段给出的是一个操作数的地址在存储器中的地址,或一条指令的地址在存储器中的地址。此时读写数据需两次访问存储器,速度较慢。若执行多次间接寻址才能得到一条指令或一个数据,系统的运行效率会更低。
主板、内存和I/O
1、 键盘鼠标接口
注意紫色的圆形接口为键盘接口,绿色的圆形接口为鼠标接口。如果你的键盘是紫色的圆形插头,请一定要插到紫色的接口上,另外还要注意分清方向哦,插错会导致键盘损坏。如果你的键盘和鼠标都是USB接口,那么可随意插入主机下面任一USB接口上。
2、 VGA显示器接口
为蓝色15孔D形接口,接显示器信号连接线。有两点一定注意:一是此接口为字母D形,一边大一边小,对应显示器信号线的15针D形插头,插入时注意分清方向;二是若电脑带有独立显卡,显示器一定要接到独立显卡上,否则显示器无显示。独立显卡在主机靠下方,一般有一个蓝色15孔VGA接口和一个白色24孔DVI接口,根据显示器信号线类型插入对应插孔。
3、 USB接口
该接口为通用,只要是USB设备可插入任意一个USB接口。现在最新的电脑上都带有USB 3.0接口,其颜色为蓝色,传输速度更快,使用时既可插入传统的USB2.0设备也可插入USB3.0设备,但只有在插入USB3.0设备时才会发挥速度优势。
4、 音频接口
一般主机上有3个或6个音频输入输出接口。不管有多少个,记住绿色的接音箱或耳机(音箱和耳机使用同一接口),红色的接麦克风,其它接口基本不用。
5、 串口与并口
9针的D形接口为串口,接老式设备,25孔红色D形接口为并口,接老式打印机及其它设备用,平时基本用不上,很多电脑上已没有此接口
主板、芯片和BIOS
1、主板
2、芯片组:南桥、北桥、X99、X79、H61等
南桥负责:I/O控制中心,比如PCI总线、USB插口、音频解码、BIOS、CMOS
北桥负责:存储控制中心,CPU、显卡、内存
3、BIOS(基本输入输出系统)
BIOS里面有当前的日期、时间、开机口令、已安装的光驱
组成:加电自检、系统盘主引导、CMOS设置程序、外围设备的驱动程序
BIOS保存系统的重要信息和设置系统参数的设置程序,而CMOS是主板上的一块可读写的RAM芯片
内存储器
1、存储器的层次结构
2、DRAM、SRAM、ROM等半导体存储器
a、易失性存储器(RAM)
静态随机存储器(SRAM):cache存储器
动态随机存储器(DRAM):主存储器
b、非失性存储器(ROM):
电可擦可编程只读存储器(EEPROM):低端嵌入式计算机
闪存存储器(flash memory):NOR型、NAND型
3、主存储器(也就是常说的运行内存)
I/O接口同I/O总线
I/O操作和I/O总线:AGE、PCL-E、ISA、EISA、
I/0接口——USB
智能手机的I/O接口
常用输入输出设备
鼠标键盘摄像机
快捷键
F1 显示帮助
Ctrl+C 复制选择的项目
Ctrl+X 剪切选择的项目
Ctrl+V 粘贴选择的项目
Ctrl+Z 撤消操作
Ctrl+Y 重新执行某项操作
Delete 删除所选项目并将其移动到“回收站”
Shift+Delete 不先将所选项目移动到“回收站”而直接将其删除
Ctrl+A 选择文档或窗口中的所有项目
F2–改名 F3–搜索
Alt+Enter 显示所选项的属性(相当于:右击->属性)
Alt+F4 关闭活动项目或者退出活动程序
Alt+空格键 为活动窗口打开快捷方式菜单(系统控制菜单)
Ctrl+F4 关闭活动文档(在允许同时打开多个文档的程序中)
Ctrl+Esc 打开「开始」菜单
Alt+加下划线的字母 显示相应的菜单
Ctrl+Shift+Esc 打开任务管理器,此方法不仅可以关闭正在运行的应用程序,也可以用于关闭未响应的应用程序
Ctrl+Alt+Del 打开“Windows 任务管理器”, 此方法不仅可以关闭正在运行的应用程序,也可以用于关闭未响应的应用程序
PrtScn(或 PrintScreen) 将捕获整个屏幕的图像(“屏幕快照”),并将其复制到计算机内存中的剪贴板
Alt+PrtScn 将只捕获活动窗口而不是整个屏幕的图像
鼠标基本操作
指向
单击
双击
右键单击(右击)
拖动
滚动
登陆(管理员)及退出
登陆:Administrator
退出:有助于使计算机更安全,并确保数据得到保存。
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图标、快捷方式、窗口、菜单
图标
1)由图形和文字组成。
2)代表程序、文件、文件夹、硬件(如:硬盘、光盘、打印机、网络)等。
3)图标或文字,用户通常可以自行设置。
快捷方式
1、是指向对象(系统直接管理的各种资源,包括文件、文件夹、程序、设备等)的指
针,快捷方式文件存放着它所指向对象的指针信息(即位置信息)
2、一个快捷方式,只能指向一个文件或对象
3、一个文件或对象可以创建多个快捷方式。
4、删除快捷方式,对所指向的原文件或对象没有任何影响
5、可以对一个快捷方式文件,再建立一个快捷方式指向它。
窗口
1、分类: 应用程序窗口、文档窗口、对话框 3 类
2、应用程序窗口是应用程序运行时的人机界面
3、文档窗口:只能出现在应用程序窗口之内(应用程序窗口是文档窗口的工作平台,所有的文档窗口共用应用程序窗口的菜单栏
4、对话框:
a、是 Windows 和用户进行信息交流的一个界面,Windows 为了完成某项任
务而需要从用户那里得到更多的信息时,就会使用对话框
b、对话框通常不能改变大小,只能移动。没有菜单栏,没有最大化和最小化
按钮
菜单
一般包括“开始”菜单、下拉菜单、级联菜单、快捷菜单、系统控制菜单等
1、暗色(灰色)显示的命令:表示该菜单命令在当前状态下不能执行。
2、命令后带有省略号(…):表示执行该命令将弹出对话框。
3、命令前有“√”标记:表示该命令正在起作用,再次单击该命令可删除“√”标记,则该命令将不再起作用。
4、命令前有“●”标记:表示在并列的几项功能中,每次只能选择其中一项。
5、 命令右侧的组合键:表示在不打开菜单的情况下,使用该组合键可直接执行该命令。
6、 命令右侧的“”标记:表示执行该命令将会打开一个级联菜单。
7、 向下的双箭头:菜单中有许多命令没有显示,会出现一个向下的双箭头。单击它会显示所有菜单命令。
8、带下划线(_)的字母:它是该菜单命令的字母键。在鼠标指针指向该命令所在的菜单的同时按下字母键,会打开该菜单命令。
关闭菜单:
单击菜单以外的任何地方
或按【Esc】
或【Alt】键
回收站
(1)是硬盘上的区域(每一个逻辑盘有一块)用于暂存、恢复或永久删除已删除的文件或文件夹。
(2)是系统文件夹
(3) 从硬盘删除任何项目时,win 将该项目放在“回收站”中,而且“回收站”的图标从空更改为满。
(4)从软盘或网络驱动器或 U 盘中删除的项目将被永久删除,而且不能发送到回收站。
(5)“回收站”中项目仍然占用硬盘空间。
(6) “回收站”中项目可以被恢复或还原到原位置
(7) 回收站充满后,Windows 自动清除“回收站“中的空间以存放最近删除的文件和文件夹。
(8) win 为硬盘每一个分区(逻辑盘如 C 盘或 D 盘)都分配一个“回收站”。可以为每一个“回收站”指定不同的大小。
操作
删除(清空回收站)
移动:回收站中文件或文件夹可以移动到新位置
还原:只能还原到原来的位置。
无法复制:回收站中文件或文件夹无法复制到其它新位置
不能修改属性:不能修改回收站中文件或文件夹的属性
输入设备:扫描仪、摄像头、相机、传感器
扫描仪:衡量指标有扫描仪光学分辨率、色彩位数(像素深度)、扫描幅面、与主机接口
传感器:对光、气压、距离、气压等
常用输出:设备显卡、显示器、打印机等
显示器:CRT(就是以前的大脑袋显示器)、LCD(用的LED的ips)
性能指标:显示器尺寸、显示器分辨率、刷新速率、响应时间、色彩亮度、对比度、辐射和环保、背光源类型
存储器
硬盘存储器
组成:盘片、主轴、移动臂、磁头、控制电路
性能指标:容量、平均存取时间、缓存容量、数据传输速率
除此之外还有移动硬盘、U盘、固态硬盘、存储卡、固态硬盘(SSD)、光盘(DVD-ROW、CD-RW、CD-R、BD蓝光)
计算机软件
软件危机于网络工程
软件危机
开发软件需要的成本较高同时质量较低,1968年首次提出这个概念
软件危机产生的原因
1、对软件需求的重要性认识不够,不能够正确了解用户需求
2、软件是一种逻辑产品
3、问题复杂度较高,处理的效率下降
解决途径
1、以工程化的方式组织软件开发,以工程化设计的概念、原理、技术和方法来维护软件
2、四个方面:
a、软件开发技术
b、软件工程管理
c、软件开发方法
d、软件开发工具
信息系统开发方法
1、结构化声明周期
a、信息系统的生命周期
从信息系统的规划开始经过分析、设计、实施淘汰,再次根据需求设计的过程就是信息系统的生命周期。
b、软件开发瀑布模型
精益求精的自上向下分析和设计这个系统
c、结构化生命周期的分析和设计原则
2、原型法
首先开发出一个初步的实验模型,根据需求再次更改,适用于用户的需求不清晰,业务规划不明显的情况
3、面向对象方法
自底向上相结合的方法,以建立对象模型为基础,建立系统所用的数据结构
4、CASE软件工程方法
是一种半自动化的方法,可以全面支持规划每一个阶段的方法。
信息系统的开发与管理
1)系统规划:对应目前的阶段进行系统调查分析,进行可行性分析,完成系统的初步方案和项目开发计划。其中信息系统的规划和分析采用
自
顶
向
下
自顶向下
自顶向下实现。而信息系统的设计和实现一般采用
自
低
向
上
自低向上
自低向上的方法实现
2)系统分析
a、需求分析:是信息系统最基础和最重要的阶段
b、数据流程图(DFD)和数据字典(DD):DFD使用直观的符号描述业务流程、信息流和数据要求的工具;DD是各类数据的定义和描述的集合,对于DFD中的数据项、数据结构、数据流、处理逻辑、数据存储、外部视图作出定义
c、需求分析的重点:在于处理数据,获得用户对信息处理、安全、完整性的需求、采用的是结构化分析方法(SA)自上而下的分析系统,同时以DFD和DD来表示数据处理关系
3)系统设计
a、系统设计的目标是:实现系统目标的数据结构、系统功能(也就是解决系统怎么做的问题)
b、系统设计的原则:系统性、灵活性、可靠性、经济性
c、系统设计内容:
概念结构设计:将用户需求转化为用户概念模型的过程,按分层的局部应用需求,设计局部概念模式,合并消除冗余,局部概念模式成为全局模式
逻辑结构设计:E-R图向关系模式的转化,数据模式的优化,用户模式的设计、逻辑机构的设计报告
物理结构设计:程序结构的设计
4)系统实施
a、实现系统设计阶段提出的数据逻辑结构、存储结构和软件结构,按实施方案完成一个可实际运行的信息系统,交付用户使用
b、包含以下内容:
编写程序代码、数据载入和运行程序的调试
系统测试和试运行
系统测试:模块测试、系统测试、验收测试、单元测试
数据库的试运行:主要测试系统的性能指标。
5)系统运行和维护
1、系统运行和维护的内容:纠正性错误、适应性错误(不同系统环境配置可能不同)、完善性错误(系统功能的扩充和修改)
2、数据库维护
转储和恢复、安全控制、完整性控制、性能的监督、分析和改造、重组和重构
3、数据库管理员职责和组织
维护数据的完整性、维护数据库安全、确定数据库恢复策略、定期复制备份、监视数据库性能、确定数据库重组计划、必要时数据库重组、制定必要的规章制度并组织实施
软件测试与软件调试
编写程序代码、软件测试、软件调试均属于系统实施阶段
软件测试:
1、目标:解决程序中已知的问题
2、测试的基本点:尽量少测试,尽可能的多发现错误
3、模块测试/单元测试:某一功能的问题
4、系统测试/单元测试/组装测试:解决模块装配后出现的问题
5、验收测试/确认测试/有效性测试:检测系统功能是否达到指定目标,满足用户需求,必要由用户参与
6、测试顺序:模块测试
→
\rightarrow
→系统测试\rightarrow$验收测试
软件测试方法
1、黑:全不考虑程序内部的数据结构和逻辑通路,只考虑是否达到要求
a、等价类划分法
b、边界值分析法
c、因果图法
d、错误推断法
2、白:根据程序(模块)内部的结构和处理过程
a、语句覆盖
b、判定覆盖
c、条件覆盖
d、判定/条件覆盖
e、条件组合覆盖
3、灰:前面的两种同时进行
4、软件调试:debug重现问题、诊断缺陷、修复缺陷
软件质量检测
概述
啥是计算机软件
1.程序
程序执行过程
程序特点:完成的是某一确定的信息、使用的是某一语言来描述该任务、存储与计算机中
2.软件
软件是啥:就是功能完善的程序,还包括相关的文档、以及数据
3.软件的安装与卸载
比如电脑程序ps,就会有一个setup.exe的东西,双击即可,卸载有一个uninstail.exe的文件,
一样双击即可,但是很多的电脑程序还有.dll的扩展,以及向系统目录添加变量,比如配置Java虚拟机,数据库等等
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程序安装过程:
a.将压缩的程序以及数据解压,还原成二进制文件
b.输入序列号,阅读使用条款(如果有的话)
c.确定安装路径
d.为软件提供相应权限
e.添加桌面图标(一般会添加)
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计算机软件的特性
1.不可见性
2.适用性
3.依附性
4.复杂性
5.易复制性
6.不断演变性
7.有限责任
8.脆弱性
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计算机软件分类
1.系统软件和应用软件
A.系统软件:就是为了有效的使用计算机、给应用软件与运行提供支持以及给用户提供使用计算机提供
便利的程序统称。
比如cmos中的基本输入输出系统,Linux,freebos
还包含程序设计语言处理系统、数据库管理系统、通信协议软件、以及类似磁盘清理的软件等
特征:与计算机硬件关系紧密,能够对硬件资源统一管理与协调、系统软件是基础性的,是应用软件运行的平台
(有点基础设施及服务的的感觉)
B.应用软件(就是常说的APP):就是为了解决特定问题而开发的具体应用
分类:
a.通用软件:比如PPT、excel、word、chrome等等,可以大致分为文字处理软件、电子表格、
演示软件、网页浏览软件、音视频播放软件、
通信与社交软件、个人信息管理软件、购物以及支付软件、游戏软件
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b.定制软件:比如汽车厂的集成制造系统、酒店客房管理系统
2.商品软件和共享软件以及自由软件开源软件
商品软件:就是需要付费才会有license的软件
共享软件:按照这本书的定义就是买前免费试用的、具有版权保护的软件,但是可以
免费试用一段时间,可以传播,但是不可以修改
自由软件:就是非版权的,在协议规定的范围类可以共享、修改其源代码。这里说一下GNU在开源社区的影响力很大
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操作系统
就是为了同计算机“对话”提供一个人机接口
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概述
作用
1.为计算机中的软件提供一个必要的支持和平台
2.为计算机的程序分配资源(比如内存、硬盘、屏幕显示)
3.为用户提供一个友善的人机交互画面
4.为程序开发提供一个高效率的平台(避免了开发人员直接接触硬件)
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组成
1.引导程序
2.设备驱动程序
3.操作系统内核(kerne):程序调用接口、任务管理、存储管理、设备管理、文件管理、通信协议、安全管理等
4.程序库、应用框架(App framework)、应用程序接口(API)、图形用户界面(GUI)
现在的苹果、安卓(中间有给Linux)都是基于UNIX进行开发的,而windows是基于NT内核
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启动过程
仅从宏观上说一下
一、第一阶段:BIOS
硬件自检(Power-On Self-Test):就是POST自检,以前的老主板会有蜂鸣器响应(如果有问题)
启动顺序:这个就是在BIOS中设定第一启动顺序,在“boot sequence”设定1st boot decice
二、第二阶段:主引导记录(Master boot record,缩写为MBR)
主引导记录的结构:就是主引导记录
读取分区表:
三、第三阶段:硬盘启动
情况A:卷引导记录(VBR):告诉计算机,操作系统分区中的位置。计算机就会加载操作系统了。
情况B:扩展分区和逻辑分区(Extended partition):用的少
情况C:启动管理器:Linux的启动管理器为grub、如果是windows和Linux双系统的话可能会用的
四、第四阶段:操作系统
以Linux系统为例,先载入/boot目录下面的kernel。内核加载成功后,第一个运行的程序是/sbin/init。
它根据配置文件(Debian系统是/etc/initab)产生init进程。这是Linux启动后的第一个进程,pid程 编号为1,其他进程都是它的后代。
多任务与处理器管理
啥是多任务处理
比如一边打游戏,一边听歌就是多任务处理的体现。CPU是将程序划分为多个时间片轮流执行,对人而言,感觉是连续的
Windows系统多任务处理
但是事实上,CPU是将程序划分为多个时间片轮流执行,在win中前台程序只有一个
程序的几种状态:
1.未运行状态(not running)
2.后台状态(foreground)
3.前台状态(background)
手机多任务处理
iOS:用户单击HOME时程序会跳转到后台挂起(就是暂停执行),同时如果挂起的程序影响下一程序运行,
会终止部分挂起的程序
安卓:程序可以转入后台继续运行(无节制的增加)
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存储管理(就是对内存进行管理)
存储任务管理
用户区:存放正在执行程序的代码和相关数据
操作系统区:存放系统内核以及相关数据
内存分配方法:固定分区(效率低,任务数目受到限制)、可变分区(该方法的缺点是内存空间的使用效率较低)
操作系统对于存储管理的任务:
1.为每个任务分配并回收空间
2.对内存空间保护
3.提供内存空间共享
4.对内存空间进行扩充,就是动态的满座不同任务对于内存的要求
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虚拟存储技术
就是虚拟存储器(virtual memory,简称VM)
也就是关于页面,页表,缺页的相关概念,转本的话考的少,windows的虚拟内存就名为pagefile.sys的文件
作用:每个程序在各自独立的虚拟存储空间进行编程,因为这个虚拟内存一般为实际内存的2.5倍,所以可以
一定程度上忽略物理内存的限制
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文件管理
文件及其属性
所谓文件就是存储在辅助存储器中的一组相关信息的集合
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内别 | 文件类型 | 文件扩展名 |
当前版本: | 可执行程序 | exe(windows)、apk(安卓)、app(苹果) |
应用程序扩展 | .dll(windows) | |
数据 | 文本、文档 | txt、doc、docx、pdf、ppt、pptx |
声音 | WAV、MID、VOC、MP3、AAC、FLAC、WMA | |
图像文件 | BMP、JPG、GIF、TIF、WMF、PNG、RAW | |
视频文件 | AUI、MPG、MP4、MOV、RMVB、MKV、FLC、FLI | |
网页文件 | html、htm、mht、mhtml、xml、jsp、asp、php |
文件目录(文件夹)
安卓的分区:boot、recovery、system、userdata、cache
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每个操作系统都有其对应的根目录,以“/”表示根目录
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Linux关于目录的描述,Linux中一切都是文件包括硬件可能挂载在/dev、也可能挂在/mnt
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目录 | 说明 |
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/bin | 存放二进制可执行文件(ls,cat,mkdir等),常用命令一般都在这里。 |
/etc | 存放系统管理和配置文件 |
/home | 存放所有用户文件的根目录,是用户主目录的基点,比如用户user的主目录就是/home/user,可以用~user表示 |
/usr | 用于存放系统应用程序,比较重要的目录/usr/local 本地系统管理员软件安装目录(安装系统级的应用)这是最庞大的目录,要用到的应用程序和文件几乎都在这个目录/usr/x11r6 存xwindow的目录;/usr/bin 众多的应用程序 ;/usr/sbin 超级用户的一些管理程序;/usr/doc linux文档;/usr/include linux下开发和编译应用程序所需要的头文件 /usr/lib 常用的动态链接库和软件包的配置文件;/usr/man 帮助文档;/usr/src 源代码,linux内核的源代码就放在/usr/src/linux里;/usr/local/bin 本地增加的命令;/usr/local/lib 本地增加的库 |
/opt | 额外安装的可选应用程序包所放置的位置。一般情况下,我们可以把tomcat等都安装到这里。 |
/proc | 虚拟文件系统目录,是系统内存的映射。可直接访问这个目录来获取系统信息。 |
/root | 超级用户(系统管理员)的主目录(特权阶级o) |
/sbin | 存放二进制可执行文件,只有root才能访问。这里存放的是系统管理员使用的系统级别的管理命令和程序。如ifconfig等。 |
/dev | 用于存放设备文件。 |
/mnt | 系统管理员安装临时文件系统的安装点,系统提供这个目录是让用户临时挂载其他的文件系统。 |
/boot | 存放用于系统引导时使用的各种文件 |
/lib | 存放跟文件系统中的程序运行所需要的共享库及内核模块。共享库又叫动态链接共享库,作用类似windows里的.dll文件,存放了根文件系统程序运行所需的共享文件。 |
/tmp | 用于存放各种临时文件,是公用的临时文件存储点。 |
/var | 用于存放运行时需要改变数据的文件,也是某些大文件的溢出区,比方说各种服务的日志文件(系统启动日志等。)等。 |
/lost+found | 这个目录平时是空的,系统非正常关机而留下“无家可归”的文件(windows下叫什么.chk)就在这里 |
文件
除了包含数据或者程序外还包含文件主名、文件扩展名、文件在辅助存储器中的位置、文件大小、
文件的创建时间、修改时间、文件属性,在Windows中一般是系统文件、隐藏文件、存档文件、只读文件几个大类
文件系统(FAT、HPFS、NTFS、ext3)
安卓的文件系统跟Linux更像,都是只有一个根目录,而Windows有多个盘符,由多个文件树构成
FAT文件系统:
分区引导扇区(PBR)
数据区
文件分配区(FAT)
根目录区(FAT)
其中根目录区存放文件(夹)名称、文件(夹)的在数据区的起始簇号、文件(夹)的字节数目、
文件(夹)的时间信息、文件(夹)的属性以及所有者
文件操作的实现:
读取磁盘的FDT表
检查要要查找的文件名
检查该文件的属性(如果找到了,同时允许读)
在FAT表读出该文件的起始簇号,并计算处扇区号,依次将簇中内容送入内存,直到完成所有文件
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设备管理
这个就是为OS提供一个屏蔽和抽象,以便通过驱动来统一协调
常用操作系统
Unix、Linux、windows、安卓、iOS
iOS:
1.核心操作系统层(Core OS layer)、
2.核心服务层(Core Services layer)、
3.媒体层(Media layer)、
4.可触摸层(Cocoa Touch layer)
安卓:
1.内核层(linux kernel):提供各种驱动程序 Display Driver 显示驱动、Camra Driver 相机驱动、Bluetooth Driver 蓝牙驱动、Flash Memory Driver 内存驱动、
Binder (pc)Driver 进程驱动、USB Driver、Audio Driver 音频驱动、Power Managemnet 电源管理、WIFI Driver 无线驱动、Keypad Driver 键盘驱动
2.系统库(libraries+android runtime):系统库包括九个子系统,分别是Surface Manager图层管理、Media Manager媒体管理、SQLite小型数据库、OpenGLESate开放图形库用来支持3D效果、
FreeType位图和矢量、WebKit浏览器内核、SGL 2D图形引擎库、SSL为数据通信提供支持、libc C语言的函数库
3.应用程序框架层(application framework):ctivity Manager活动管理、Window Manager窗口管理、Content Providers内容提供者、View System视图系统、Notification Manager通知管理、
Package Manager包管理、Telephony Manager电话管理、Resource Manager 资源管理、Location Manager位置管理器、XMPP Services XMPP服务一共十个部分
4.应用程序层(a