計算機操作系統基礎知識-1
阿新 • • 發佈：2019-05-13
使用權 能夠 用戶控制 入口地址 mod 管理程序 kernel 用戶態 user
操作系統的定義
操作系統是一個大型的系統程序。他提供了一種用戶接口方便用戶控制計算機。他負責為應用程序分配和調度軟硬件資源，控制應用程序並發活動，幫助用戶存取和保護信息。
操作系統功能
- 進程管理（CPU管理）
- 進程控制：創建，暫停，喚醒，撤銷
- 進程調度：調度策略，優先級
- 進程通信
- 內存管理功能
- 內存分配
- 內存共享
- 內存保護
- 虛擬內存
- 設備管理
- 設備的分配和調度
- 設備無關性
- 設備傳輸控制
- 設備驅動
- 文件管理
- 存儲空間管理
- 文件操作
- 目錄操作
- 文件和目錄的存取權限管理
60年代硬件兩個重大進展
- 中斷技術：cpu收到外部信號（中斷信號）後，停止當前工作轉去處理外部事件，處理完畢後再回到原來工作中斷處（斷點）繼續工作。
- 通道技術：專門處理外設和內存之間的數據傳輸的處理機。（外設和內存直接交換數據）
操作系統邏輯結構
CPU態
- 支持操作系統最基本硬件架構
- CPU
- 內存
- 中斷
- 時鐘
- CPU態（Mode）
- CPU工作狀態
- 對資源和指令使用權限的描述
- 態的分類
- 內核態（Kernel Mode）
能夠訪問所有資源和執行所有指令
管理程序/ OS內核- 用戶態（User Mode）
僅能訪問部分資源，其他資源受限
用戶程序- 管態（Supervisor Mode）：介於內核態和用戶態之間
- 用戶態和核態間的轉換
- 用戶態轉核態
用戶請求OS提供服務 發生中斷 用戶進程產生錯誤（內部中斷） 用戶態企圖執行特權指令
- 核態轉用戶態
一般是中斷返回：IRET中斷機制
中斷定義
- 中斷源和中斷類型
- 中斷源：引起系統中斷的事件。
- 中斷類型：
強迫型：程序沒有預期，如IO、外部中斷
自願型：程序有預期的，如執行訪管指令- 中斷響應程序
（1）識別中斷源
（2）保護斷點和現場
（3）裝入中斷服務程序的入口地址
（4）進入中斷服務程序
（5）恢復現場和斷點
（6）中斷返回- 中斷響應實質
- 交換指令執行地址
- 交換CPU的態
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