王道操作系統pdf

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5. 王道操作系統要看視頻嗎

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操作鎮衫系統的概念：1.作為計算機系統資源的管理。2.作為用戶和計算機硬體系統之間的介面。3.實現對計算機資源的抽象。

6. 王道操作系統—中斷，系統調用

中斷是操作系統內核獲取CPU的 唯一 方法，正常情況下，CPU會執行用戶程序，當內核需要執行行，可以通過中斷讓內核獲取CPU的執行權；

中斷的引入是為了程序的並發，當時間片用完，需要進行進程切換的操作，這個操作必須由內核完成，所以發出一個中斷讓內核獲得CPU的執行權，此時CPU處於內核態；

內核態->用戶態： 執行一條 特權指令 ——修改 PSW 的標纖脊譽志位為「用戶態」，這個動作意味著操作系統 將主動讓出CPU使用權

用戶態->內核態： 由「中斷」引發，硬體自動完成變態過程，觸發中斷信號意味著操作系統將強行奪 回CPU的使用權

CPU可以訪問所有資源，包括所有內存，網卡等硬體資源；

CPU只能受限制的訪問部分內存，並且不能直接訪問硬體資源；

指特殊許可權的指令，這些指令的許可權很大，只能由內核調用，如果使用不當，極易造成系統奔潰，常見特權指令的功能有： 清內存、置時鍾、分配系統資源、修改虛存的段表和頁表，修改用戶的訪問許可權等

一個用於表示毀段系統運行狀態的欄位，一般用一個寄存器表示，程序狀態字PSW（Program Status Word）包括的狀態位有：

1. trap： 由 陷入指令 引發，一般是用戶程序主動故意觸發，比如系統調用

2. fault： 可修復故障，內核修復完成後會將CPU歸還給用戶程序，常見的可修復故障：缺頁

3. abort： 不可修復故障，直接停止該用戶程序，常見的有：被除數為0，非法使用特權指令；

1. 時鍾中斷： 設置一個計時器，到時間會發出一個中斷讓CPU去執行中斷服務程序

2. IO中斷： 由硬體產生的中斷

CPU中斷的實現大概分為兩個部分：

注意：中斷處理程序是內核程序，所以此時CPU處於內核態；

在了解什麼是系統調用之前，我們需要知道什麼是操作系統，操作系統是計算機硬體和上層用戶之間的介面，這里的上層用戶可以是計算機的使用者，也可以是用戶程序；

系統調用是操作系統提供給用戶進程使用的介面，為了保證操作系統的安全，用戶態進程無法訪問某些資源，如果需要訪問，必須通過系統調用藉助內核來實現；

系統中的各種資源都是由操作系統同一管理的，所以設計到資源的使用都必須藉助系統調用來完成野鎮，比如：內存分配，文件讀取，IO操作；這樣可以保證系統的安全性，防止用戶程序非法操作；

系統調用的原理就是用戶態發出一個陷入指令（trap指令，防管指令），觸發一個中斷，讓內核在中斷響應程序中去替用戶程序做事情；