第二章：操作系统基础操作

第二章：操作系统基础操作

1，操作系统的启动

通过系统调用，异常（与程序交互），中断（与外设交互）

• 系统调用：(来源于应用程序)应用程序主动向操作系统发出服务请求。
• 异常：(来源于不良的应用程序)非法指令或其它花的处理状态(e.g.内存出错)。
• 中断：(来源于外设)来自不同的硬件设备的计时器和网络的中断。

为什么应用程序不能直接访问硬件而是通过操作系统/strong>

• 计算机运行时，内核是被信任的第三方。（直接访问外设很容易造成整个系统崩溃，不安全）
• 只有内核可以执行特权指令。
• 为了方便应用程序

三者产生的源头

• 中断：外设(键盘/鼠标/网卡/声卡/显卡，可以产生各种事件)
• 异常：应用程序意想不到的行为(e.g.异常，恶意程序，应用程序需要的资源未得到满足)
• 系统调用(system call)：应用程序请求操作提供服务(e.g.打开/关闭/读写文件，发送网络包)

处理时间

• 中断：异步；
• 异常：同步；
• 系统调用：（发出请求的点）同步或（os返回的可能是异步或者同步的）异步。

响应

• 中断：持续，对用户应用程序时透明的
• 异常：杀死或者重新执行意想不到的应用程序指令
• 系统调用：等待和持续

3, 中断/异常和系统调用

(1)中断/异常处理机制
中断是外设的事件，异常是CPU的事件；中断/异常迫使CPU访问一些被中断和异常服务访问的功能。

(2)中断处理机制
硬件处理：设置中断使能标记(CPU初始化时)

• 将内部/外部事件设置中断标记；
• 依据中断向量调用相应中断服务例程

软件(操作系统)：

• 保存当前处理状态（编译器）
• 中断服务程序处理(服务例程)
• 清除中断标记（服务例程）
• 恢复之前保存的处理状态（编译器）

中断嵌套

函数调用和系统调用的不同处：

TLB是什么

来源：asertgh123