计算机操作系统概述学习笔记

进程:为进入内存执行的程序建立管理实体。

多道程序系统的实现要点:

1.如何使用资源
2.如何复用CPU
3.如何使CPU和I/O设备充分并行
4.如何让正在运行的程序让出CPU

系统调用的实现要点:

1.编写系统调用处理程序
2.设计一张系统调用入口地址表,每个入口地址指向一个系统调用的处理程序,并包含系统调用自带参数的个数
3.陷入处理机制需开辟现场保护区,已保存发生系统调用时的处理器现场。

OS构建:

内核、进程、线程、管程等

操作系统实现的第二种层次结构:

1.用户态
命令、进程、库、环境
2.文件系统调用
用户进程管理
目录管理
设备文件
文件系统
管道等高阶通信
3.软硬件协同内核
内存与虚拟内存管理
块设备管理,I/O控制
核心进程管理、控制与通信原语
中断管理
4.硬件电路
过程机制
指令编译
电路执行

指令和处理器模式

特权指令:只能被内核使用
非特权指令:都能被使用
处理器模式:
0操作系统内核
1系统调用
2共享库程序
3用户程序等

中断

概念(广义):中断是指程序执行过程中,遇到急需处理的事件时,暂时中止CPU上运行程序的运行,转去执行相应的事件处理程序,待处理完成后再返回原程序被中断出或者调度其他程序执行的过程。
操作系统是“中断驱动”的;中断是激活操作系统的唯一方式。
狭义中断:指来源于处理器之外的中断事件,即于当前运行指令无关的中断事件,如I/O中断,时钟中断,外部信号中断等
异常:当前运行指令引起的中断事件。(CPU内部)如地址异常、算术异常、处理器硬件故障
系统异常:执行陷入指令而触发系统调用引起的中断事件,如请求设备、请求I/O,创建进程。

中断源

1.处理器硬件故障中断事件。
由处理器、内存储器、总线等硬件故障引起。
2.程序性中断事件
处理器执行机器指令引起(算术异常、非法指令、终止进程指令、虚拟地址异常)
3.自愿性中断事件
处理器执行陷入指令请求OS服务引起。
4.I/O处理事件
5.外部中断事件
外部设备发出的信号引起的中断事件

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