操做系統的定義
操做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。他負責爲應用程序分配和調度軟硬件資源,控制應用程序併發活動,幫助用戶存取和保護信息。架構
操做系統功能
- 進程管理(CPU管理)
- 進程控制:建立,暫停,喚醒,撤銷
- 進程調度:調度策略,優先級
- 進程通訊
- 內存管理功能
- 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
- 文件操做
- 目錄操做
- 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,中止當前工做轉去處理外部事件,處理完畢後再回到原來工做中斷處(斷點)繼續工做。
- 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)
操做系統邏輯結構
CPU態
- 支持操做系統最基本硬件架構
- CPU態(Mode)
- 態的分類
可以訪問全部資源和執行全部指令
管理程序/ OS內核
僅能訪問部分資源,其餘資源受限
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
通常是中斷返回:IRET
中斷機制
中判定義併發
- 中斷源和中斷類型
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