处理器与操作系统的区别

计算机是一种可以存储、操作和处理数据的电子设备。它由许多硬件和软件组成。处理器和操作系统是计算机的两个重要组成部分。虽然处理器被视为系统的大脑，操作系统则起着大脑的作用。

什么是处理器？

处理器是一种小型电子电路，安装在主板上，用于处理和执行计算机、手机和许多其他电子设备中的程序和指令。处理器被称为计算机的大脑。虽然处理器只是一种处理器，但通常称其为 CPU（中央处理器）。Intel 4004是第一款市售微处理器。处理器的主要功能是执行程序和控制硬件。

处理器只是一个硅板，上面有许多晶体管连接着小电线。处理器通过引脚连接到主板。当电源打开时，主板向处理器供电。每个 CPU 都由一个特殊的电线组成，该电线定期开关以保持所有元件同步。这条电线被称为时钟，它用时钟速度来测量。时钟速度表示 CPU 每秒可以执行的周期数（处理器速度），以 GHz 为单位。

为了执行所给定的程序指令，CPU 重复执行包括四个操作的指令周期。它们是获取、解码、执行和存储。

处理器的主要组成部分包括算术逻辑单元（ALU）、控制单元（CU）和存储器单元。

控制单元 (CU) − 控制单元是 CPU 的一部分，用于执行指令周期的解码操作。它解码指令并将其发送至 ALU。它还控制处理器的处理速度。它通过控制信号控制各种硬件组件的操作。这些信号同步各种硬件设备的工作。
算术逻辑单元 (ALU) − ALU 是 CPU 的一部分，用于执行数字和逻辑操作。它参与指令周期的执行部分。它是所有微处理器芯片的构建块。处理过的数据然后通过寄存器传输到主存储器中。
存储器单元 − 这是存储信息的部分。它被称为主存储器或主要存储器。所有处理过的数据都存储在这里，并在需要时立即可用。

有时单个处理器无法在有限的时间内执行多个任务。因此引入了多核处理器。这些核心是独立的，并同时执行不同的任务，从而提高了整个系统的性能。每个核心都有自己的高速缓存和寄存器。

高速缓存是处理器中的临时存储器，有助于快速访问数据。它分为第一层、第二层和第三层缓存存储器。缓存存储许多重复的指令。寄存器可保存少量指令以供立即使用。

多核处理器基于多线程的概念运作。多线程允许每个核心同时执行两组线程。由于多核处理器的高性能，它们被广泛应用于计算机、智能手机等。

以下是一些处理器的类型：

操作系统是一种系统软件，它充当用户和硬件之间的中介。它管理所有的硬件组件。它为用户提供了一个与各种应用程序交互、执行程序和使用硬件组件等的环境。操作系统是计算机系统的基本部分。

操作系统是计算机启动时运行的第一个程序。计算机启动后，BIOS将开始运行操作系统。它还管理其他应用软件、硬件设备、分配内存、存储管理等等。

操作系统的主要功能包括：

以下是不同类型的操作系统列表：

批处理操作系统 – 允许多个用户同时使用它。但用户之间没有连接。操作系统不直接与硬件交互。在操作系统和硬件之间有某些操作员。
分时操作系统 – 每个任务被分配一定的时间来执行。一旦时间完成，控制就转移到下一个任务。
分布式操作系统 – 在这里，所有计算机系统都连接到一个操作系统。每台计算机都有自己的内存和CPU，并且它们都连接到单个操作系统。连接的计算机可以从网络中访问各种文件，这些文件实际上不存在于它们之中。
网络操作系统 – 这里的计算机有自己的操作系统，连接到一个共同的服务器。
实时操作系统 – 这些操作系统设计用于在给定时间限制内执行特定任务。它们用于导弹、安全气囊等等。

以下表格突出了处理器和操作系统之间的主要差异 –

参数	处理器	操作系统
定义	处理器是控制计算机全部进程的小型电子芯片	操作系统是一种系统软件，充当用户和系统硬件之间的接口
被称作	处理器被称作计算机的大脑	操作系统被称作计算机的思维
特征	处理器的特点包括：多处理、多线程、功率管理、时间管理	操作系统的特点包括：处理I/O操作、资源分配、程序执行等
部件	它分为三个部分：算术逻辑单元控制单元存储单元	操作系统由两个部分组成：内核 Shell
功能	它主要执行以下功能——取、解码、执行和存储	操作系统的功能包括管理内存、文件管理、管理和控制硬件组件、运行其他软件应用程序等。
类型	处理器有以下类型：微处理器微控制器嵌入式处理器数字信号处理器	操作系统有以下类型：批处理操作系统时分操作系统分布式操作系统网络操作系统实时操作系统
示例	Intel、AMB、Motorola等是处理器的一些示例	Windows、Linux、Android、Mac等是操作系统的一些示例