程序为什么需要操作系统

时间:2024-10-13 15:08:32

1、 电脑的启动:计算机加电后首先会从主板的bios中顺序读取程序墙绅褡孛数据。没错,bios本身就是一个璜模惜割完整的程序,也就是计算机开始运行的第一个程序。该程序除了众所周知的对硬件进行检测外,一般还会根据bios硬件设定,对相应硬件进行参数的初始化,即每一次开机都会对硬件参数初始化一次。当然也可以通过操作系统或其它软件对硬件的参数进行调节,如某些主板的驱动程序及超频程序等,这点编程的高手自然都知道,因为其本质就是使用了计算机指令来改变硬件参数的结果。【图中的bios界面是不是很棒,因为既然是程序,自然怎么编都可以,只不过限于bios的容量及运行效率问题而有所限制罢了】

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2、 进入操作系统前的事件:计算机运行bios程序后最终要转到操作卺肿蓦艚系统的,那么它如何转到操作系统呢?这个就要提到外部设备和外部寄存器了。大容量的数据一般拎枋辏话都存放在称为“硬盘”的外部储存器上,其中自然包括用户的操作系统,从bios转到操作系统必须通过“硬盘”的外部寄存器和硬盘进行数据交换后获得硬盘的基本参数然后获得启动地址后,bios程序就跳转到硬盘启动区的程序段开始执行程序,即此时基本结束了bios程序而转入了操作系统的引导程序。【图为机械硬盘的内部】

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3、 引导程序大家基本都很熟悉,比如进入双系统前的选项菜单。如同bios程序一样,只要你愿意就可以把这个引导程序做的非常绚丽而且独一无二。引导程序的作用一般除了初始化一些必要的参数外就是决定将程序指向那个存储地址开始执行的作用了。即引导程序的作用是跳转到指定地址开始执行真正的操作系统程序。【图为双系统的系统选择界面,很多人都应该很熟悉的】

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4、 操作系统的工作原理:从上面我们可以看出程序的运行一直都是通过跳转程序地址的方式来进行程序间的切换的,当然一个程序本身就离不开地址的切换。那么现在不难看出操作系统也是通过这种方式来运行系统中的程序的,即操作系统程序跳转到应用程序的程序段继续执行程序。【图为大部分电脑用户都见过的系统徽标】

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5、 系统中的应用程序:但我们要使用应用程序时一般都会用鼠标去点击应用程序或其快捷方式,当系统通过鼠标设备的外部寄存器读取到鼠标的点击动作,并配合鼠标的位置来判断我们是否要执行应用程序,当确定执行的应用程序后系统就会跳转到该应用程序的初始处开始执行代码,一般系统中的应用程序都带有系统识别码,系统首先会搜索程序中的识别码,确认无误后便跳转到指定地址开始执行程序。而应用程序虽然种类繁多,但所使用的代码都是一样的,故而各类操作系统的程序应该是有一定的通用型的,但由于识别码的存在而使得很多程序只能对应相应系统才能执行。通常可以通过修改程序的识别码或在目标系统中添加识别程序来使该程序运行于其它系统,但前提是你知道程序系统的识别码是位置及代码才行。【图为智能便携设备上的安卓操作系统的程序图标】

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6、 总结:从计算机的原理上我们知道计算机是顺序执行指令的,因此我们可以把从开机到运行程序,再到关机为止,都将它看成为只运行了一个程序,而程序间的切换也等效于是单个程序的地址切换。而操作系统除了为用户提供可视化的的操作界面外其真正的功能就是为应用程序提供人为可控的地址跳转平台。【图为某品牌的CPU】

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