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Linux片選是Linux內(nèi)核中一個(gè)非常重要的部分。作為操作系統(tǒng)核心，Linux片選主要實(shí)現(xiàn)了對(duì)操作系統(tǒng)資源的管理和調(diào)度。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)于企業(yè)和組織來(lái)說(shuō)，如何通過(guò)Linux片選優(yōu)化應(yīng)用程序性能變得越來(lái)越重要。
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Linux片選的主要功能
在了解Linux片選如何優(yōu)化應(yīng)用程序性能前，我們需要先了解一下Linux片選的主要功能。Linux片選的主要功能如下：
1. 內(nèi)存管理
Linux片選可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)存的分配和釋放，并且可以通過(guò)頁(yè)面置換算法實(shí)現(xiàn)虛擬內(nèi)存的管理。
2. 進(jìn)程調(diào)度
Linux片選可以決定哪個(gè)進(jìn)程可以占用CPU資源，并且可以通過(guò)優(yōu)先級(jí)調(diào)度策略進(jìn)行調(diào)度管理。
3. 文件系統(tǒng)管理
Linux片選可以實(shí)現(xiàn)文件系統(tǒng)管理功能，包括文件的存儲(chǔ)以及文件的訪問(wèn)和權(quán)限管理。
4. 網(wǎng)絡(luò)管理
Linux片選可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理功能，包括網(wǎng)絡(luò)連接建立和管理，數(shù)據(jù)包的路由等。
優(yōu)化應(yīng)用程序性能的方式
對(duì)于企業(yè)和組織來(lái)說(shuō)，Linux片選對(duì)于應(yīng)用程序的性能優(yōu)化具有至關(guān)重要的作用。以下是優(yōu)化應(yīng)用程序性能的一些高效方式：
1. 調(diào)整優(yōu)先級(jí)
Linux片選的進(jìn)程調(diào)度功能可以決定哪個(gè)進(jìn)程可以占用CPU資源，并且可以通過(guò)優(yōu)先級(jí)調(diào)度策略進(jìn)行調(diào)度管理。因此，調(diào)整應(yīng)用程序進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)是優(yōu)化應(yīng)用程序性能的一種有效方式。
2. 更大化使用內(nèi)存
Linux片選可以通過(guò)虛擬內(nèi)存技術(shù)將物理內(nèi)存擴(kuò)展到磁盤上。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用程序可以更大化使用內(nèi)存空間，從而提高應(yīng)用程序的性能。
3. 使用高速磁盤
優(yōu)化應(yīng)用程序性能這個(gè)過(guò)程中，磁盤I/O速度是一個(gè)非常重要的因素。使用高速磁盤可以縮短讀取和寫入數(shù)據(jù)的時(shí)間，進(jìn)而提高應(yīng)用程序的運(yùn)行速度。
4. 網(wǎng)絡(luò)設(shè)置優(yōu)化
對(duì)于需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)的應(yīng)用程序，網(wǎng)絡(luò)設(shè)置也是一個(gè)非常重要的因素。通過(guò)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)連接的參數(shù)配置，可以提高網(wǎng)絡(luò)連接的速度和可靠性，從而提高應(yīng)用程序性能。
5. 選擇合適的文件系統(tǒng)
Linux片選支持多種文件系統(tǒng)，而不同的文件系統(tǒng)對(duì)于應(yīng)用程序的性能和可靠性也有不同的影響。因此，在選擇文件系統(tǒng)時(shí)，需要根據(jù)應(yīng)用程序的特點(diǎn)和需求進(jìn)行選擇。
在需要優(yōu)化應(yīng)用程序的性能時(shí)，Linux片選是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。通過(guò)調(diào)整優(yōu)先級(jí)、使用高速磁盤、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、選擇合適的文件系統(tǒng)等措施，可以提高應(yīng)用程序的性能和可靠性。另外，由于Linux片選可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)存管理、進(jìn)程調(diào)度、文件系統(tǒng)管理和網(wǎng)絡(luò)管理等重要功能，因此，對(duì)于運(yùn)行在Linux操作系統(tǒng)上的應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)，Linux片選也扮演著至關(guān)重要的角色。
相關(guān)問(wèn)題拓展閱讀：
- 典型嵌入式linux軟件部分由哪些模塊組成？他們的功能及相互聯(lián)系？ Bootloader分為哪兩階段？分
- 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括什么？
典型嵌入式linux軟件部分由哪些模塊組成？他們的功能及相互聯(lián)系？ Bootloader分為哪兩階段？分
典型的嵌入式系統(tǒng)，軟件部分從下到上，分別是boot，kernel，rootfs，fsimg和上層應(yīng)用。
起到的作用分別是，首孫引導(dǎo)內(nèi)核，啟動(dòng)內(nèi)核，掛載根文件系統(tǒng)，掛載實(shí)際文件系統(tǒng)，開啟上層應(yīng)用主循環(huán)。
你問(wèn)的這些問(wèn)題者茄鏈，每一點(diǎn)都可以單獨(dú)拿出來(lái)，長(zhǎng)篇大論的講很久了。建議去納團(tuán)網(wǎng)上先看相關(guān)的資料。貪多求快是不好的，一個(gè)知識(shí)點(diǎn)一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握。
從軟件硬件設(shè)計(jì)特點(diǎn)簡(jiǎn)單描述嵌入式產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)流程。
項(xiàng)目論證階段：項(xiàng)目的可行性分析并形成可行性研究報(bào)告。
系統(tǒng)方案階段：對(duì)產(chǎn)品需求加以分析、細(xì)化，并抽象出需要完成的功能列表，明確定義所要完成的任務(wù)。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段：軟件開發(fā)部分完成軟件需求分析，形成軟件總體設(shè)計(jì)方案，軟件開發(fā)接口規(guī)范等；硬件部分完成硬件總體設(shè)計(jì)方案，接口定義及說(shuō)明等。
產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)階段：完成軟/硬件的詳細(xì)設(shè)計(jì)，編制代碼，形成軟件各模塊的設(shè)計(jì)說(shuō)明；硬件部分各單板的原理圖，PCB和料單，同時(shí)完成產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
制造聯(lián)試階段：完成產(chǎn)品的系統(tǒng)調(diào)試和可靠性測(cè)試，并形成相應(yīng)的系統(tǒng)調(diào)試報(bào)告和可靠性測(cè)試報(bào)告。
典型嵌入式Linux軟件部分由哪些模塊組成？它的功能和相互關(guān)系是什么？
Bootloader、嵌入式Linux內(nèi)核、嵌入式文件系統(tǒng)組成。Bootloader完成硬件設(shè)備的初始化以及引導(dǎo)內(nèi)核加載，內(nèi)核通過(guò)文件系統(tǒng)來(lái)管理對(duì)整個(gè)系統(tǒng)中的所有的數(shù)據(jù)和文件。
BootLoader分為哪兩個(gè)階段？分別實(shí)現(xiàn)了哪些功能？
stage1和stage2兩個(gè)階段。
完成的工作：
硬件設(shè)備初始化。
為加載Bootloader的stage2準(zhǔn)備RAM空間。
拷貝Bootloader的stage2到RAM空間中。
設(shè)置堆棧。
跳轉(zhuǎn)到stage2的C入口點(diǎn)。
stage2完成櫻盯陸的工作：
初始化本階段要使用到的硬件設(shè)備。
監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)存映射。
將內(nèi)核映像和根文件系統(tǒng)映像從Flash設(shè)備上復(fù)制到RAM空間中。
設(shè)置內(nèi)核啟動(dòng)參數(shù)。
調(diào)用啟動(dòng)內(nèi)核。
簡(jiǎn)述嵌入式文件系統(tǒng)的種類和管理機(jī)制。
Ext2fs文件系統(tǒng) 2.基于Flash的文件系統(tǒng) 3.基于RAM的文件系統(tǒng) 4.網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)。
Linux引入了虛擬文件系統(tǒng)vfs(virtual file system)，為各類文件系統(tǒng)提供一個(gè)統(tǒng)一的應(yīng)用編程接口。
如何理解消費(fèi)類電子產(chǎn)品開發(fā)的可裁剪性和可移植性，并以Linux系統(tǒng)為例進(jìn)行說(shuō)明。
Linux來(lái)說(shuō)，假如我們用不到以太網(wǎng)設(shè)備，我們可以將該設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序以及相關(guān)庫(kù)文件等都去掉以縮小體積。
Linux可以在不同架構(gòu)的CPU平臺(tái)上運(yùn)行。
詳細(xì)描述嵌入式Linux軟件開發(fā)的編譯開發(fā)環(huán)境和編譯開發(fā)工具。
開發(fā)環(huán)境：首先宿主機(jī)上需要安裝Linux操作系統(tǒng)。需要為這個(gè)Linux系統(tǒng)安裝以下三個(gè)部分：
函數(shù)庫(kù)(glibc)：是Linux下C語(yǔ)言的主要函數(shù)庫(kù)。
編譯器(gcc)：可以將C，C++，匯編源程序和目標(biāo)程序編譯、鏈接成可執(zhí)行文件。
系統(tǒng)頭文件(glibc_header)：系統(tǒng)相關(guān)功能的頭文件。
編譯開發(fā)工具：編輯器有Vi和Emacs；編譯器為GCC，是GUN推出的功能強(qiáng)大、性能優(yōu)越的多平臺(tái)編譯器；調(diào)試器為GDB，可以方便的設(shè)置斷點(diǎn)、單步跟蹤等調(diào)試功能；項(xiàng)目管理器“make”，用來(lái)控制編譯或者重復(fù)編譯，自動(dòng)管理軟件編譯內(nèi)容、方式和時(shí)機(jī)。
基于S3C2410嵌入式Linux的開發(fā)的邏輯空間和物理空間如何對(duì)應(yīng)？詳細(xì)描述脊頃之。
在支持MMU的32位處理器平臺(tái)上，Linux系統(tǒng)中的物理存儲(chǔ)空則悔間和虛擬存儲(chǔ)空間的地址范圍分別都是從0x到0xFFFFFFFF，共4GB，但物理存儲(chǔ)空間與虛擬存儲(chǔ)空間布局完全不同。Linux運(yùn)行在虛擬存儲(chǔ)空間，并負(fù)責(zé)把系統(tǒng)中實(shí)際存在的遠(yuǎn)小于4GB的物理內(nèi)存根據(jù)不同需求映射到整個(gè)4GB的虛擬存儲(chǔ)空間中。
n 物理存儲(chǔ)空間布局
Linux的物理存儲(chǔ)空間布局與處理器相關(guān)，詳細(xì)情況可以從處理器用戶手冊(cè)的存儲(chǔ)空間分布表（memory map）相關(guān)章節(jié)中查到，我們這里只列出嵌入式處理器平臺(tái)Linux物理內(nèi)存空間的一般布局，如圖18-4所示。
圖18-4 Linux物理內(nèi)存空間一般布局示意圖
說(shuō)明：
1）更大node號(hào)n不能大于MAX_NUMNODES-1。
2）MAX_NUMNODES表示系統(tǒng)支持的最多node數(shù)。在ARM系統(tǒng)中，Sharp芯片最多支持16個(gè)nodes，其他芯片最多支持4個(gè)nodes。
3）numnodes是當(dāng)前系統(tǒng)中實(shí)際的內(nèi)存node數(shù)。
4）在不支持CONFIG_DISCONTIGMEM選項(xiàng)的系統(tǒng)中，只有一個(gè)內(nèi)存node。
5）更大bank號(hào)m不能大于NR_BANKS-1。
6）NR_BANKS表示系統(tǒng)中支持的更大內(nèi)存bank數(shù)，一般等于處理器的RAM片選數(shù)。在ARM系統(tǒng)中，Sharp芯片最多支持16個(gè)banks，其他芯片最多支持8個(gè)banks。
7）mem_init()函數(shù)會(huì)將所有節(jié)點(diǎn)的頁(yè)幀位碼表所占空間、孔洞頁(yè)描述符空間及空閑內(nèi)存頁(yè)都釋放掉。
n虛擬存儲(chǔ)空間布局
在支持MMU的系統(tǒng)中，當(dāng)系統(tǒng)做完硬件初始化后就使能MMU功能，這樣整個(gè)系統(tǒng)就運(yùn)行在虛擬存儲(chǔ)空間中，實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)空間到物理存儲(chǔ)空間映射功能的是處理器的MMU，而虛擬存儲(chǔ)空間與5路存儲(chǔ)空間的映射關(guān)系則是由Linux內(nèi)核來(lái)管理的。32位系統(tǒng)中物理存儲(chǔ)空間占4GB空間，虛擬存儲(chǔ)空間同樣占4GB空間，Linux把物理空間中實(shí)際存在的遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于4GB的內(nèi)存空間映射到整個(gè)4GB虛擬存儲(chǔ)空間中除映射I/O空間之外的全部空間，所以虛擬內(nèi)存空間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于物理內(nèi)存空間，這就說(shuō)同一塊物理內(nèi)存可能映射到多處虛擬內(nèi)存地址空間上，這正是Linux內(nèi)存管理職責(zé)所在。圖18-5列出了Linux內(nèi)核中虛擬內(nèi)存空間的一般布局（其實(shí)I/O空間也在其中，通常占用高端內(nèi)存空間，在此未標(biāo)出）。
圖18-5 Linux系統(tǒng)虛擬內(nèi)存空間一般布局示意圖
說(shuō)明：
1）線性地址空間：是指Linux系統(tǒng)中從0x到0xFFFFFFFF整個(gè)4GB虛擬存儲(chǔ)空間。
2）內(nèi)核空間：內(nèi)核空間表示運(yùn)行在處理器更高級(jí)別的超級(jí)用戶模式（supervisor mode）下的代碼或數(shù)據(jù)，內(nèi)核空間占用從0xC到0xFFFFFFFF的1GB線性地址空間，內(nèi)核線性地址空間由所有進(jìn)程共享，但只有運(yùn)行在內(nèi)核態(tài)的進(jìn)程才能訪問(wèn)，用戶進(jìn)程可以通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用切換到內(nèi)核態(tài)訪問(wèn)內(nèi)核空間，進(jìn)程運(yùn)行在內(nèi)核態(tài)時(shí)所產(chǎn)生的地址都屬于內(nèi)核空間。
3）用戶空間：用戶空間占用從0x到0xBFFFFFFF共3GB的線性地址空間，每個(gè)進(jìn)程都有一個(gè)獨(dú)立的3GB用戶空間，所以用戶空間由每個(gè)進(jìn)程獨(dú)有，但是內(nèi)核線程沒(méi)有用戶空間，因?yàn)樗划a(chǎn)生用戶空間地址。另外子進(jìn)程共享（繼承）父進(jìn)程的用戶空間只是使用與父進(jìn)程相同的用戶線性地址到物理內(nèi)存地址的映射關(guān)系，而不是共享父進(jìn)程用戶空間。運(yùn)行在用戶態(tài)和內(nèi)核態(tài)的進(jìn)程都可以訪問(wèn)用戶空間。
4）內(nèi)核邏輯地址空間：是指從PAGE_OFFSET(3G)到high_memory(物理內(nèi)存的大小，更大896)之間的線性地址空間，是系統(tǒng)物理內(nèi)存映射區(qū)，它映射了全部或部分（如果系統(tǒng)包含高端內(nèi)存）物理內(nèi)存。內(nèi)核邏輯地址空間與圖18-4中的系統(tǒng)RAM內(nèi)存物理地址空間是一一對(duì)應(yīng)的（包括內(nèi)存孔洞也是一一對(duì)應(yīng)的），內(nèi)核邏輯地址空間中的地址與RAM內(nèi)存物理地址空間中對(duì)應(yīng)的地址只差一個(gè)固定偏移量（3G），如果RAM內(nèi)存物理地址空間從0x地址編址，那么這個(gè)偏移量就是PAGE_OFFSET。
5）低端內(nèi)存：內(nèi)核邏輯地址空間所映射物理內(nèi)存就是低端內(nèi)存(實(shí)際物理內(nèi)存的大小，但是小于896)，低端內(nèi)存在Linux線性地址空間中始終有永久的一一對(duì)應(yīng)的內(nèi)核邏輯地址，系統(tǒng)初始化過(guò)程中將低端內(nèi)存永久映射到了內(nèi)核邏輯地址空間，為低端內(nèi)存建立了虛擬映射頁(yè)表。低端內(nèi)存內(nèi)物理內(nèi)存的物理地址與線性地址之間的轉(zhuǎn)換可以通過(guò)__pa(x)和__va(x)兩個(gè)宏來(lái)進(jìn)行，#define __pa(x) ((unsignedlong)(x)-PAGE_OFFSET) __pa(x)將內(nèi)核邏輯地址空間的地址x轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的物理地址，相當(dāng)于__virt_to_phys((unsigned long)(x))，__va(x)則相反，把低端物理內(nèi)存空間的地址轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的內(nèi)核邏輯地址，相當(dāng)于((void *)__phys_to_virt((unsigned long)(x)))。
6）高端內(nèi)存：低端內(nèi)存地址之上的物理內(nèi)存是高端內(nèi)存（物理內(nèi)存896之上），高端內(nèi)存在Linux線性地址空間中沒(méi)有沒(méi)有固定的一一對(duì)應(yīng)的內(nèi)核邏輯地址，系統(tǒng)初始化過(guò)程中不會(huì)為這些內(nèi)存建立映射頁(yè)表將其固定映射到Linux線性地址空間，而是需要使用高端內(nèi)存的時(shí)候才為分配的高端物理內(nèi)存建立映射頁(yè)表，使其能夠被內(nèi)核使用，否則不能被使用。高端內(nèi)存的物理地址于現(xiàn)行地址之間的轉(zhuǎn)換不能使用上面的__pa(x)和__va(x)宏。
7）高端內(nèi)存概念的由來(lái)：如上所述，Linux將4GB的線性地址空間劃分成兩部分，從0x到0xBFFFFFFF共3GB空間作為用戶空間由用戶進(jìn)程獨(dú)占，這部分線性地址空間并沒(méi)有固定映射到物理內(nèi)存空間上；從0xC到0xFFFFFFFF的第4GB線性地址空間作為內(nèi)核空間，在嵌入式系統(tǒng)中，這部分線性地址空間除了映射物理內(nèi)存空間之外還要映射處理器內(nèi)部外設(shè)寄存器空間等I/O空間。0xC~high_memory之間的內(nèi)核邏輯地址空間專用來(lái)固定映射系統(tǒng)中的物理內(nèi)存，也就是說(shuō)0xC~high_memory之間空間大小與系統(tǒng)的物理內(nèi)存空間大小是相同的（當(dāng)然在配置了CONFIG_DISCONTIGMEMD選項(xiàng)的非連續(xù)內(nèi)存系統(tǒng)中，內(nèi)核邏輯地址空間和物理內(nèi)存空間一樣可能存在內(nèi)存孔洞），如果系統(tǒng)中的物理內(nèi)存容量遠(yuǎn)小于1GB，那么內(nèi)核現(xiàn)行地址空間中內(nèi)核邏輯地址空間之上的high_memory~0xFFFFFFFF之間還有足夠的空間來(lái)固定映射一些I/O空間?？墒牵绻到y(tǒng)中的物理內(nèi)存容量（包括內(nèi)存孔洞）大于1GB，那么就沒(méi)有足夠的內(nèi)核線性地址空間來(lái)固定映射系統(tǒng)全部物理內(nèi)存以及一些I/O空間了，為了解決這個(gè)問(wèn)題，在x86處理器平臺(tái)設(shè)置了一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值：896MB，就是說(shuō)，如果系統(tǒng)中的物理內(nèi)存（包括內(nèi)存孔洞）大于896MB，那么將前896MB物理內(nèi)存固定映射到內(nèi)核邏輯地址空間0xC~0xC+896MB（=high_memory）上，而896MB之后的物理內(nèi)存則不建立到內(nèi)核線性地址空間的固定映射，這部分內(nèi)存就叫高端物理內(nèi)存。此時(shí)內(nèi)核線性地址空間high_memory~0xFFFFFFFF之間的128MB空間就稱為高端內(nèi)存線性地址空間，用來(lái)映射高端物理內(nèi)存和I/O空間。896MB是x86處理器平臺(tái)的經(jīng)驗(yàn)值，留了128MB線性地址空間來(lái)映射高端內(nèi)存以及I/O地址空間，我們?cè)谇度胧较到y(tǒng)中可以根據(jù)具體情況修改這個(gè)閾值，比如，MIPS中將這個(gè)值設(shè)置為0xB（512MB），那么只有當(dāng)系統(tǒng)中的物理內(nèi)存空間容量大于0xB時(shí)，內(nèi)核才需要配置CONFIG_HIGHMEM選項(xiàng)，使能內(nèi)核對(duì)高端內(nèi)存的分配和映射功能。什么情況需要?jiǎng)澐殖龈叨宋锢韮?nèi)存以及高端物理內(nèi)存閾值的設(shè)置原則見上面的內(nèi)存頁(yè)區(qū)（zone）概念說(shuō)明。
8）高端線性地址空間：從high_memory到0xFFFFFFFF之間的線性地址空間屬于高端線性地址空間，其中VMALLOC_START~VMALLOC_END之間線性地址被vmalloc()函數(shù)用來(lái)分配物理上不連續(xù)但線性地址空間連續(xù)的高端物理內(nèi)存，或者被vmap()函數(shù)用來(lái)映射高端或低端物理內(nèi)存，或者由ioremap()函數(shù)來(lái)重新映射I/O物理空間。PKMAP_BASE開始的LAST_PKMAP（一般等于1024）頁(yè)線性地址空間被kmap()函數(shù)用來(lái)永久映射高端物理內(nèi)存。FIXADDR_START開始的KM_TYPE_NR*NR_CPUS頁(yè)線性地址空間被kmap_atomic()函數(shù)用來(lái)臨時(shí)映射高端物理內(nèi)存，其他未用高端線性地址空間可以用來(lái)在系統(tǒng)初始化期間永久映射I/O地址空間。
悶農(nóng)雪
捉騰歪
菠脫失
微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括什么？
微型計(jì)算機(jī)
系統(tǒng)簡(jiǎn)稱”微機(jī)系統(tǒng)”，由微型計(jì)算機(jī)、顯示器、輸入輸出設(shè)備、電源及
控制面板
等組成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。配有操作系統(tǒng)、高級(jí)語(yǔ)言和多種工具性軟件等。
一整的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分組成。
折疊 硬件部分
1、中央處理器
中央處理器(Central
Processing Unit，CPU)制作在一塊集成電路芯片上，也稱為
微處理器
(Micro Processor
Unit，MPU)。計(jì)算機(jī)利用中央處理器處理數(shù)據(jù)，利用存儲(chǔ)器來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。CPU是計(jì)算機(jī)硬件的核心，主要包括運(yùn)算器和控制器兩大部分，控制著整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作。計(jì)算機(jī)的性能主要取決于CPU的性能。
運(yùn)算器又稱為
算術(shù)邏輯單元
(Arithmetic Logic Unit，ALU)。操作時(shí)，控制器從存儲(chǔ)器取出數(shù)據(jù)，運(yùn)算器進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算或
邏輯運(yùn)算
，并把處理后的結(jié)果送回存儲(chǔ)器。
控制器的主要作用是使整個(gè)計(jì)算機(jī)能夠自動(dòng)的運(yùn)行。執(zhí)行程序時(shí)，控制器從
主存
中取出相應(yīng)的指令數(shù)據(jù)，然后向其他功能部件發(fā)出指令所需的控制信號(hào)，完成相應(yīng)的操作，再?gòu)闹鞔嬷腥〕鱿乱粭l指令執(zhí)行，如此循環(huán)，直到程序完成。
2、存儲(chǔ)器
存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)中的記憶存儲(chǔ)部件。存儲(chǔ)器既能夠接受和保存數(shù)據(jù)，又能夠向其他部件提供數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器分為內(nèi)存和外存兩大類。
在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，習(xí)慣上把內(nèi)存、CPU合稱為主機(jī)。
(1)內(nèi)存
內(nèi)存儲(chǔ)器
分為隨機(jī)讀/寫存儲(chǔ)器(Random Access Memory，RAM)、
只讀存儲(chǔ)器
(Read OnlyMemory，ROM)和高速緩沖存儲(chǔ)器(Cache)三類。內(nèi)存一般指的是RAM。
(2)外存儲(chǔ)器
外存儲(chǔ)器主要包括硬盤、光盤、U盤和
移動(dòng)硬盤
等。
3、輸入設(shè)備
輸入設(shè)備主要包括鍵盤、鼠標(biāo)等。
(1)鍵盤
鍵盤是計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備。通過(guò)鍵盤可以向計(jì)算機(jī)輸入各種指令、程序、數(shù)據(jù)等。
(2)鼠標(biāo)
鼠標(biāo)是微滾如機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備，使用鼠標(biāo)可以方便地對(duì)圖形界面中的圖標(biāo)和菜單等進(jìn)行可視化操作。目前微機(jī)上使用的主要是第2代光電鼠標(biāo)，采用即插即拔的
USB接口
。
4、輸出設(shè)備
輸出設(shè)備主要有顯示器和打印機(jī)等。
(1)顯示器
顯示器是微機(jī)必備的”軟拷貝”輸出設(shè)備，比較常見的是
陰極射線管顯示器
(Cathode Ray Tube，CRT)和
液晶顯示器
(Liquid Crystal Display，LCD)
(2)打印機(jī)
打印機(jī)是微機(jī)的常用的”硬拷貝”輸出設(shè)備。在顯示器上輸出的圖像只能當(dāng)時(shí)查看。為了將圖像長(zhǎng)久大宏啟保存，就需要使用打印機(jī)輸出。
折疊 軟件部分
硬件是組成計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)，軟件才是計(jì)算機(jī)的靈魂。計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)上只有安裝了軟件后，才能發(fā)揮其應(yīng)有的作用。使用不同的軟件，計(jì)算機(jī)可以完成各種不同的工作。配備上軟件的計(jì)算機(jī)才成為完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
針對(duì)某一需要而為計(jì)算機(jī)編制的指令序列成為程序。程序連同有關(guān)的說(shuō)明文檔構(gòu)成軟件。微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件分為兩大類，即系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件支持機(jī)器運(yùn)行，應(yīng)用軟件滿足業(yè)務(wù)需求。
1、系統(tǒng)軟件
系統(tǒng)軟件是指由計(jì)算機(jī)生產(chǎn)廠或”第三方”為管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件和支持應(yīng)用軟件運(yùn)行而提供的基本軟件，最常用的有操作系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、
數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)
、聯(lián)網(wǎng)及通信軟件等。
(1)操作系統(tǒng)
操作系統(tǒng)(Operating
System，OS)是微機(jī)最基本、最重要的系統(tǒng)軟件。它負(fù)責(zé)管理計(jì)算機(jī)絕配系統(tǒng)的各種硬件資源(例如CPU、內(nèi)存空間，磁盤空間、外部設(shè)備等)，并且負(fù)責(zé)將用戶對(duì)機(jī)器的管理命令轉(zhuǎn)換為機(jī)器內(nèi)部的實(shí)際操作。例如WIndowsXP、Windows2023等。
(2)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言
計(jì)算機(jī)語(yǔ)言
分為
機(jī)器語(yǔ)言
、匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言。機(jī)器語(yǔ)言的運(yùn)算效率是所有語(yǔ)言中更高的;匯編語(yǔ)言是”面向機(jī)器”的語(yǔ)言;高級(jí)語(yǔ)言不能直接控制計(jì)算機(jī)的各種操作，編譯程序產(chǎn)生的目標(biāo)程序往往比較龐大、程序難以優(yōu)化，所以運(yùn)行速度較慢。
(3)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)
數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DateBase
Management
System，DBMS)是安裝在操作系統(tǒng)之上的一種對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理的系統(tǒng)軟件，主要用于建立、使用和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)。微機(jī)上比較著名的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)有Access、Oracle、SQL
server、Sybase等。Access是小型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，適合于一般的商務(wù)活動(dòng)，而SQL
Server是大型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，適用于中小企業(yè)的業(yè)務(wù)應(yīng)用。
(4)聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)軟件
網(wǎng)絡(luò)上的信息資源要比單機(jī)上豐富得多，因此出現(xiàn)了專門用于聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)軟件。例如著名的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)NetWare、UNIX、Linux、WindowsNT等。
2、應(yīng)用軟件
應(yīng)用軟件是指除了系統(tǒng)軟件以外，利用計(jì)算機(jī)為解決某類問(wèn)題而設(shè)計(jì)的程序的，主要包括信息管理軟件、輔助設(shè)計(jì)軟件、實(shí)時(shí)控制軟件等。
(1)辦公軟件
微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)很重要的工作就是日常辦公，
微軟
開發(fā)的Office2023辦公軟件包含WOrd文字處理軟件、電子表格Excel、演示文稿PowerPoint和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)Access等組件。這些組件協(xié)同使用，基本可以滿足日常辦公的也許需要。
(2)工具軟件
常用的工具軟件有壓縮/解壓縮工具、殺毒工具、下載工具、數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)工具、多媒體播放工具以及網(wǎng)絡(luò)聊天工具等。例如Winrar、Winzip、Rising、Ghost、Thunder、QQ等。
(3)信息管理軟件
信息管理軟件用于對(duì)信息進(jìn)行輸入、存儲(chǔ)、修改、檢索等，例如工資管理軟件、人事管理軟件、倉(cāng)庫(kù)管理軟件等。這種軟件一般需要數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)進(jìn)行后臺(tái)支持，使用可視化高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行前臺(tái)開發(fā)，形成客戶機(jī)/服務(wù)器(Cliet/Server,C/S)或?yàn)g覽器/服務(wù)器(Browse/Server，B/S)體系結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)稱MIS(Management
Information System，MIS)。
(4)輔助設(shè)計(jì)軟件
輔助設(shè)計(jì)軟件用于高效地繪制、修改工程圖紙，進(jìn)行設(shè)計(jì)中的常規(guī)計(jì)算，幫助用戶尋求好的設(shè)計(jì)方案，例如二維繪圖設(shè)計(jì)、三維幾何造型設(shè)計(jì)等。這種軟件一般需要AutoCAD和程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)等的支持。
(5)實(shí)時(shí)控制軟件
實(shí)施控制軟件用于隨時(shí)獲取生產(chǎn)裝置、飛行器等的運(yùn)行狀態(tài)信息，并以此為依據(jù)按預(yù)定的方案對(duì)其實(shí)施自動(dòng)或半自動(dòng)控制。這種軟件需要匯編語(yǔ)言或C語(yǔ)言的支持。
系統(tǒng)總線又稱內(nèi)總線或板級(jí)總線。因?yàn)樵摽偩€是用來(lái)連接微機(jī)各功能部件而構(gòu)成一個(gè)完整微機(jī)系統(tǒng)的，所以稱之為系統(tǒng)總線。系統(tǒng)總線是微機(jī)系統(tǒng)中最重要的總線，人們平常所說(shuō)的微機(jī)總線就是指系統(tǒng)總線，如PC總線、AT總線（ISA總線）、PCI總線等。 系統(tǒng)總線上傳送的信息包括數(shù)據(jù)信息、地址信息、控制信息，因此，系統(tǒng)總線包含有三種不同功能的總線，即數(shù)據(jù)總線DB（Data Bus）、地址總線AB（Address Bus）和控制總線CB（Control Bus） 數(shù)據(jù)總線DB用于傳送數(shù)據(jù)信息。
數(shù)據(jù)總線是雙向三態(tài)形式的總線，即他既搭如可以把CPU的數(shù)據(jù)傳送到存儲(chǔ)器或I／O接口等其它部件，也可以將其它部件的數(shù)據(jù)傳送到CPU。數(shù)據(jù)總線的位數(shù)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要指標(biāo)，通常與微處理的字長(zhǎng)相一致。例如Intel 8086微處理器字長(zhǎng)16位，其數(shù)據(jù)總線寬度也是16位。需要指出的是，數(shù)據(jù)的含義是廣義的，它可以是真正的數(shù)據(jù)，也可以指令代碼或狀態(tài)信息，有時(shí)甚至是一個(gè)控制信息，因此，在實(shí)際工作中，數(shù)據(jù)總迅兄線上傳送的并不一定僅僅是真正意義上的數(shù)據(jù)。 地址總線AB是專門用來(lái)傳送地址的，由于地址只能從CPU傳向外部存儲(chǔ)器或I／O端口，所以地址總線總是單向三態(tài)的，這與數(shù)據(jù)總線不同。
地址總線的位數(shù)決定了CPU可直接尋址的內(nèi)存空間大小，比如8位微知昌啟機(jī)的地址總線為16位，則其更大可尋址空間為2^16＝64KB，16位微型機(jī)的地址總線為20位，其可尋址空間為2^20＝1MB。一般來(lái)說(shuō)，若地址總線為n位，則可尋址空間為2^n（2的n次方）字節(jié)。
舉例來(lái)說(shuō)：一個(gè) 16位元 寬度的位址總線 (通常在 1970年 和 1980年早期的 8位元處理器中使用) 可以尋址的內(nèi)存空間為 2 的 16 次方 == 64 KB的地址 ，而一個(gè) 32位元 位址總線 (通常在像現(xiàn)今 2023年 的 PC 處理器中) 可以尋址的內(nèi)存空間為 4,294,967,296 = 4 GB 的位址。
控制總線CB用來(lái)傳送控制信號(hào)和時(shí)序信號(hào)?？刂菩盘?hào)中，有的是微處理器送往存儲(chǔ)器和I／O接口電路的，如讀／寫信號(hào)，片選信號(hào)、中斷響應(yīng)信號(hào)等；也有是其它部件反饋給CPU的，比如：中斷申請(qǐng)信號(hào)、復(fù)位信號(hào)、總線請(qǐng)求信號(hào)、限備就緒信號(hào)等。
因此，控制總線的傳送方向由具體控制信號(hào)而定，一般是雙向的，控制總線的位數(shù)要根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際控制需要而定。實(shí)際上控制總線的具體情況主要取決于CPU。
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