操作系统的发展·运行的机制·中断的重要性·系统调用

操作系统

Posted by 丠一 on December 16, 2024

操作系统的发展

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1.手工操作阶段

纸带机(用户独占全机、人机速度矛盾)

2.批处理阶段

单道批处理系统(外围机——磁带)

多道批处理系统(操作系统开始出现,但是无法人机交互)

3.分时操作系统(以时间片为单位,轮流为不同用户或作业提供服务,但是无法优先处理紧急任务)

轮流处理作业,不能处理紧急任务

4.实时操作系统(优先处理紧急任务)

硬实时系统:必须在严格的时间内完成处理(导弹计算)

软实时系统:可以偶尔犯错(火车订票)

OS运行机制

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特权指令vs非特权指令

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内核态与用户态

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内核态->用户态: 执行一条特权指令,将PSW的标志位改为用户态,这个操作意味着操作系统主动让出cpu的使用权。

用户态->内核态: 由“中断”引发,硬件自动完成变态也就是cpu状态切换过程,触发中断信号代表操作系统将强行夺回cpu的使用权。

但凡需要操作系统介入的地方,都会触发中断信号,比如用户态cpu接收到非法的特权指令,比如陷入指令(访管指令)。

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中断的重要性

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1.中断是操作系统拿回cpu控制权的唯一途径。

2.cpu上只会运行操作系统内核程序与应用程序两种程序,如果没有中断机制,应用程序在cpu上将无限运行下去,也就是说并发也不存在了。

3.狭义的中断指的是外中断,内中断一般说异常。

系统调用的概念·重要性

应用程序通过系统调用请求操作系统的服务。保证系统的稳定性和安全性。

系统调用的使用场景

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系统调用的过程

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总结

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