操作系统的运行环境 1操作系统的运行机制:分为用户态和核心态,分为操作系统内核程序、用户自编的应用程序 1、时钟管理: 2、中断机制:只有小部分功能属于内核,负责保护和恢复中断现场的信息 3、原语:特点:处于操作系统最底层、运行具有原子性、运行时间较短。如设备驱动、CPU切换、进程通信 4、 系统控制的数据结构及处理: 1、进程管理:进程状态管理、进程调度、分派、创建与撤销进程控制块 2、存储器管理:存储器空间分配、回收、内存信息保护程序、代码对换程序 3、设备管理:缓冲区管理、设备分配和回收 核心态指令:系统调用类指令,针对时钟、中断和原语的操作指令
2、中断和异常的概念:用户程序不能实现核心态的功能,核心态建立一些“门”,上层程序唯一能进入这些门的途径就是中断或者异常。当中断或异常发生时,运行用户会立即进入核心态,这是通过硬件实现的。 3、中断:称为外中断,来自CPU执行指令以外的时间的发生,如设备发出IO结束中断。时钟中断。这一类中断通常与当前程序运行无关的时间。 4、异常:也称内中断,例外或者陷入。指源自CPU执行指令内部的时间。如程序的非法操作码、地址月结、算术溢出、虚存系统的缺页一级专门的陷入指令引起的事件
5系统调用:用户在程序中调用操作系统所提供的一些子功能,系统调用可以被看作特殊的公共子程序,可分为几类:设备管理、文件管理、进程控制、进程通信、内存管理 6、用户态转向核心态的例子