《计算机硬件基础》课程教学资源（PPT讲义课件）第四章 操作系统控制硬件的方式

第四章操作系统控制硬件的方式 ◆操作系统为所有的软件创建了一个通用 平台。因为每个程序员都有自己的存储 格式。如果没有操作系统,就不可能在 同一个磁盘上存储由不同的程序创建的 文件 ◆操作系统也提供了一个工具,来完成应 用程序外部执行的任务。实际上操作系 统由通用平台(如 windows)、BIOS和

第四章 操作系统控制硬件的方式 操作系统为所有的软件创建了一个通用 平台。因为每个程序员都有自己的存储 格式。如果没有操作系统，就不可能在 同一个磁盘上存储由不同的程序创建的 文件。 操作系统也提供了一个工具，来完成应 用程序外部执行的任务。实际上操作系 统由通用平台（如windows）、BIOS和

第四章操作系统控制硬件的方式 ◆设备驱动程序组成。 ◆工作原理:操作系统相当于一个舞台, 应用程序相当于舞台上的演员,硬件相 当于舞台上的幕布、灯光、道具,设备 驱动程序相当于灯光控制器,而BIOS则 相当于控制道具的人。演员只管完成自 己的角色。它对道具的要求全都依赖舞 台,舞台也不能直接控制灯光,他指定

第四章 操作系统控制硬件的方式 设备驱动程序组成。 工作原理：操作系统相当于一个舞台， 应用程序相当于舞台上的演员，硬件相 当于舞台上的幕布、灯光、道具，设备 驱动程序相当于灯光控制器，而BIOS则 相当于控制道具的人。演员只管完成自 己的角色。它对道具的要求全都依赖舞 台，舞台也不能直接控制灯光，他指定

第四章操作系统控制硬件的方式 ◆灯光控制器对灯光进行控制。 ◆类似上述,应用程序只完成内部程序的 运行,它同外部硬件的任何通信全有赖 于 WINDOWS(包括数据交换、显示等), windows同硬件之间也需要BIOS指定地 址、中断等。否则, windows就无法在 大量的地址中找到相应的存储地址

第四章 操作系统控制硬件的方式 灯光控制器对灯光进行控制。 类似上述，应用程序只完成内部程序的 运行，它同外部硬件的任何通信全有赖 于WINDOWS（包括数据交换、显示等）， windows同硬件之间也需要BIOS指定地 址、中断等。否则， windows就无法在 大量的地址中找到相应的存储地址

第四章操作系统控制硬件的方式 ◆控制地址。但是,BIOS也并不一定能对 所有硬件应付自如,它只对通用硬件起 到良好的控制作用,如硬盘、鼠标、键 盘等。但对于大型、新式硬件,由于找 不到相应的硬件参数,就无法控制。所 以它要借助于硬件驱动程序,硬件驱动 程序包含该硬件的数据传输率、控制方 式、编码方式等参数。新加入一个硬件

第四章 操作系统控制硬件的方式 控制地址。但是，BIOS也并不一定能对 所有硬件应付自如，它只对通用硬件起 到良好的控制作用，如硬盘、鼠标、键 盘等。但对于大型、新式硬件，由于找 不到相应的硬件参数，就无法控制。所 以它要借助于硬件驱动程序，硬件驱动 程序包含该硬件的数据传输率、控制方 式、编码方式等参数。新加入一个硬件

第四章操作系统控制硬件的方式 ◆关于此硬件的参数就被载入BIOS ◆4-1处理器和中断 ◆ Windows可执行多任务,但怎样让处理器同时 处理多个程序?CPU是由若干个二极管、三极 管组成,再组成若干个与门、或门等,程序的 完成就是执行这些输入输出。一旦运行,则需 要得到一个输出。在这个过程中,不能执行其 他程序。否则,就有两个输入,引起逻辑混乱

第四章 操作系统控制硬件的方式 关于此硬件的参数就被载入BIOS。 4－1 处理器和中断 Windows可执行多任务，但怎样让处理器同时 处理多个程序？CPU是由若干个二极管、三极 管组成，再组成若干个与门、或门等，程序的 完成就是执行这些输入输出。一旦运行，则需 要得到一个输出。在这个过程中，不能执行其 他程序。否则，就有两个输入，引起逻辑混乱

第四章操作系统控制硬件的方式 ◆在计算机中,怎样协调处理器和多任务 之间的矛盾,采用的技术就是中断。在 内存中专门有一个特殊位置,即堆栈 专门存放操作地址。在操作系统处理 个程序时,例如,杀毒软件驻留在内存 中进行病毒监控。启动一个新程序,需 要双击鼠标,双击产生的电流脉冲传输 到接口。脉冲信号经过编译输入到中断

第四章 操作系统控制硬件的方式 在计算机中，怎样协调处理器和多任务 之间的矛盾，采用的技术就是中断。在 内存中专门有一个特殊位置，即堆栈， 专门存放操作地址。在操作系统处理一 个程序时，例如，杀毒软件驻留在内存 中进行病毒监控。启动一个新程序，需 要双击鼠标，双击产生的电流脉冲传输 到接口。脉冲信号经过编译输入到中断

第四章操作系统控制硬件的方式 ◆控制器。当然这个过程也需要BIOS的参 与。中断控制器通知处理器出现了中断, CPU将当前关于程序操作的数据存入堆栈, 如当前地址、数据值、程序执行情况。 鼠标双击将要执行的程序,例如在桌面 的快捷方式,会自动链接到该程序,执 行EXE文件,如果找不到此文件,就给 出出错信息,如打开方式等。这个执行

第四章 操作系统控制硬件的方式 控制器。当然这个过程也需要BIOS的参 与。中断控制器通知处理器出现了中断， CPU将当前关于程序操作的数据存入堆栈， 如当前地址、数据值、程序执行情况。 鼠标双击将要执行的程序，例如在桌面 的快捷方式，会自动链接到该程序，执 行.EXE文件，如果找不到此文件，就给 出出错信息，如打开方式等。这个执行

第四章操作系统控制硬件的方式 ◆程序将硬盘中的数据载入内存,这些数据同处 理器之间进行数据交换,CPU对数据进行处理, 完成程序。之后,再调入堆栈,对上一个程序 进行处理。 ◆若有多个程序同时运行,就将所有程序放入堆 栈,处理完1程序的一部分,再处理2程序,所 有程序处理完后,再回来处理1程序,类似于 时分多址。由于这个原因,要求堆栈大小合适, 太大会占用太多内存资源,太少则无法处理多 窗口任务,这是内存优化的一个内容,但需要

第四章 操作系统控制硬件的方式 程序将硬盘中的数据载入内存，这些数据同处 理器之间进行数据交换，CPU对数据进行处理， 完成程序。之后，再调入堆栈，对上一个程序 进行处理。 若有多个程序同时运行，就将所有程序放入堆 栈，处理完1程序的一部分，再处理2程序，所 有程序处理完后，再回来处理1程序，类似于 时分多址。由于这个原因，要求堆栈大小合适， 太大会占用太多内存资源，太少则无法处理多 窗口任务，这是内存优化的一个内容，但需要

第四章操作系统控制硬件的方式 ◆计算机自适应处理,堆栈随任务多少自动调整。 另外,CP∪处理速度也很重要,如果速度太慢, 不停的更换应用程序将会使得某些程序得不到 运行,出现类似于“死机”的状态。 ◆4.2BIOS和驱动程序 ◆如上述,BIOS中存放有一些基本硬件信息,这 些信息负责和硬件通信,但是BIOS的容量有限 只能存入少部分通用硬件信息,而且,硬件更 新速度很快,BIOS中的信息过时也很快。所 以应该随时更新硬件驱动程序,以使软硬件完

第四章 操作系统控制硬件的方式 计算机自适应处理，堆栈随任务多少自动调整。 另外，CPU处理速度也很重要，如果速度太慢， 不停的更换应用程序将会使得某些程序得不到 运行，出现类似于“死机”的状态。 4.2 BIOS和驱动程序 如上述,BIOS中存放有一些基本硬件信息，这 些信息负责和硬件通信，但是BIOS的容量有限， 只能存入少部分通用硬件信息，而且，硬件更 新速度很快， BIOS中的信息过时也很快。所 以应该随时更新硬件驱动程序，以使软硬件完

第四章操作系统控制硬件的方式 ◆美配合, Windows硬件库中带有大量硬 件驱动,但也不能满足要求,所以对于 驱动,应以厂家的驱动更新为主。 ◆4.3即插即用 ◆启动后,BIOS检测端口,搜索设备中只 读存储器的代码,之后,将控制权转给 操作系统

第四章 操作系统控制硬件的方式 美配合，Windows硬件库中带有大量硬 件驱动，但也不能满足要求，所以对于 驱动，应以厂家的驱动更新为主。 4.3即插即用 启动后，BIOS检测端口，搜索设备中只 读存储器的代码，之后，将控制权转给 操作系统