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为什么操作系统是程序必不可少的依赖?

浏览量:1266 时间:2024-07-08 22:37:50 作者:采采

对于大多数编程爱好者来说,很少有人关注程序为什么需要依托操作系统才能运行。这样的概念模糊不清直接影响到编程质量以及初级程序员的数量。但是,了解操作系统的正常运行过程和工作原理将有助于您更好地理解为什么它是程序必不可少的依赖。

1. 电脑的启动

当计算机通电时,首先会从主板的BIOS中顺序读取程序数据。BIOS本身就是一个完整的程序,也就是计算机开始运行的第一个程序。该程序会检测硬件并根据硬件设定对相应硬件进行参数初始化。当然,也可以通过操作系统或其他软件对硬件的参数进行调节。这些高级编程知识已经被广泛使用,并且其本质就是使用计算机指令来改变硬件参数的结果。

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系统。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。此时,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。

3. 引导程序

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。

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。同样,操作系统也是通过这种方式来运行系统中的程序的。操作系统程序跳转到应用程序的程序段继续执行程序。

5. 系统中的应用程序

当我们想要使用应用程序时,一般都会使用鼠标去点击应用程序或其中的快捷方式。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。

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。由于操作系统的重要性,我们不应忽略它对于程序运行的影响。

如何理解程序必不可少的依赖?

操作系统是程序必不可少的依赖,因为它是程序运行的平台。程序必须在操作系统的支持下才能运行。操作系统为程序提供了许多服务,例如内存管理、进程调度、文件系统管理等。没有操作系统,程序将无法利用计算机的资源。此外,操作系统还为用户提供了可视化的操作界面,使得计算机更易于使用。因此,理解操作系统的作用和工作原理对于编写高质量的程序至关重要。

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