一、计算机基础知识

1、操作系统的作用

2、应用开发（应用软件）

3、底层开发（硬件）

一、Linux层次结构

编辑 Linux子系统

二、ARM体系结构与接口技术课程导学

三、计算机基础知识

1、计算机的进制

2、计算机的组成

3、总线

四、多级存储结构与地址空间

1、三级存储结构

2、地址空间

五、CPU工作原理概述

指令的执行过程

作业：

一、计算机基础知识

1、操作系统的作用

向下管理硬件、向上提供接口(API)

2、应用开发（应用软件）

即使用系统提供的接口(API)，做上层应用程序的开发

3、底层开发（硬件）

即做操作系统本身的开发

一、Linux层次结构

Linux子系统

1.进程管理：管理进程的创建、调度、销毁等
2.内存管理：管理内存的申请、释放、映射等
3.文件系统：管理和访问磁盘中的文件
4.设备管理：硬件设备及驱动的管理
5.网络协议：通过网络协议栈(TCP、IP...)进行通信

二、ARM体系结构与接口技术课程导学

三、计算机基础知识

1、计算机的进制

逻辑1和0
在计算机中数据的存储、运算、传输都是以高低电平的方式
所以数字电路中用高、低电平来表示逻辑1和0

2、计算机的组成

输入设备

把其他信号转换成计算机能识别和处理的信号并送入计算机中
如键盘、鼠标、摄像头等

输出设备

把运算结果以人或其他设备所能接受的形式送出计算机外
如显示器、音响、打印机等

存储器

存储器是用来存储程序和数据的部件,是实现"存储程序控制"的基础
如内存、硬盘等

运算器
CPU中负责进行算数运算和逻辑运算的部件，其核心是算术逻辑单元ALU

控制器
控制器是CPU的指挥中心,其控制着整个CPU执行程序的逻辑过程

注：运算器和控制器共同组成了CPU

3、总线

总线是计算机中各个部件之间传送信息的公共通信干线, 在物理上就是一束导线按照其传递信息的类型可以分为数据总线、地址总线、控制总线

DMA总线
DMA(Direct Memory Access)即直接存储器访问，使用DMA总线可以不通过CPU直接在存储器之间进行数据传递

四、多级存储结构与地址空间

1、三级存储结构

（高速缓存、内存、外存）使用三级存储结构是为了兼顾速度、容量、价格。

Cache
速度最快、价格最贵、容量最小、断电数据丢失、cpu可直接访问
存储当前正在执行的程序中的活跃部分,以便快速地向CPU提供指令和数据
主存储器
速度、价格、容量介于Cache与辅存之间、断电数据丢失、cpu可直接访问
存储当前正在执行的程序和数据
辅助存储器
速度最慢、价格最低、容量最大、断电数据不丢失、cpu不可直接访问
存储暂时不运行的程序和数据，需要时再传送到主存

2、地址空间

访问的限制主要由总线的宽度决定（这里有两根）

地址空间
一个处理器能够访问（读写）的存储空间是有限的,我们称这个空间为它的地址空间（寻址空间）,一般来说N位地址总线的处理器的地址空间是2的N次方（32位是4G）

五、CPU工作原理概述

指令的执行过程

一条指令的执行分为三个阶段
1.取址：
   CPU将PC寄存器中的地址发送给内存，内存将其地址中对应的指令返回
   到CPU中的指令寄存器（IR）
2.译码：
   译码器对IR中的指令进行识别，将指令（机器码）解析成具体的运算
3.执行：
   控制器控制运算器中对应的运算单元进行运算，运算结果写入寄存器

每执行一条指令后PC的值会自动增加指向下一条指令

作业：

1.简述为什么地址总线为32bit的处理器的地址空间为4G
2.简述CPU执行指令的过程

答：1：32bit的处理器地址总线一共32根，可访问的范围是2的32次方（二进制是从0到100000000000000000000000000000000），所以就是4G
2：一条指令的执行分为三个阶段
1.取址：
   CPU将PC寄存器中的地址发送给内存，内存将其地址中对应的指令返回
   到CPU中的指令寄存器（IR）
2.译码：
   译码器对IR中的指令进行识别，将指令（机器码）解析成具体的运算
3.执行：
   控制器控制运算器中对应的运算单元进行运算，运算结果写入寄存器

每执行一条指令后PC的值会自动增加指向下一条指令

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