第二章 操作系统运行环境

第二章 操作系统运行环境
    1.处理器状态机状态转换
        领会
            特权指令和非特权指令
                特权指令：只能由操作系统使用的指令
                非特权指令：用户可以使用的指令
            控制寄存器及程序状态字
                用户可见寄存器
                    编译器分配，减少程序运行时访问内存储器的次数
                    如：数据寄存器、地址寄存器、条件码寄存器
                控制和状态寄存器
                    控制寄存器的操作
                    如：程序计数器、指令寄存器、程序状态字
                程序状态字
                    用以表明处理器当前的工作状态
                    状态代码
                        CPU的工作状态代码
                            当前处理器的工作状态是管态还是目态
                        条件码
                            指令执行后的结果特征
                        中断屏蔽码
                            是否允许中断
            处理器状态及状态转换
                管态
                    操作系统管理程序运行的状态，具有较高的特权基本，又称内核态、特权态
                目态
                    用户程序运行时的状态，具有较低的特权级别，又称用户态、普通态
                目态到管态的转换
                    唯一途径通过中断。
                管态到目态的转换
                    可通过设置PSW指令
    2.中断/异常机制
        简单应用
            中断/异常的基本概念
                中断
                    处理器对系统中或系统外发生异步事件的响应
                异常
                    正在执行的指令引发的
            中断/异常的类型
                中断类型
                    时钟中断
                    I/O中断
                    控制台中断
                    硬件故障中断
                异常
                    程序性中断
                    访管指令异常
            中断/异常响应过程
                处理器接受中断信号
                保护现场
                分析中断向量
                将处理器的PC值置为中断处理程序的入口地址
                调用中断处理程序
            中断/异常处理程序
                接收和响应中断
                保护中断断点现场
                分析中断向量，调用中断处理程序
                中断处理结束恢复现场，原有程序继续执行
            中断优先级
                同一中断级中的多个设备接口中同时都有中断请求时
                    固定的优先数
                    轮转法
            中断屏蔽
                允许或禁止中断系统对某些类别中断的响应
            中断嵌套
                正当处理一个中断时禁止使用其他中断，此时系统将对任何新发生的中断置之不理
                中断嵌套，按照优先级处理中断
    3.计算机系统中的相关硬件部件
        识记
            存储系统
                RAM 随机访问存储器
                ROM 只读存储器
    4.系统调用
        综合应用
            系统调用的作用
                操作系统提供给编程人员的唯一接口
            系统调用与函数调用的区别
                运行在不同的系统状态，函数调用处于相同的状态，管态或目态；系统调用，调用程序运行在目态，被调用程序运行在系统态
                转态的转换
                    函数调用不涉及状态转换，系统调用，目态转管态
                返回问题
                    函数调用返回原函数继续执行；系统调用要判断调用进程仍然具有最高优先级，有则返回到调用进程继续执行，否则将引起重新调度，让优先级高的进程优先执行
                嵌套调用
                    都允许嵌套调用，每个系统对嵌套调用的深度都有一定的限制