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1、第二章 进程管理,2.1 进程的基本概念 2.2 进程控制 2.3 进程同步 2.4 经典进程的同步问题 2.5 管程机制 2.6 进程通信 2.7 线程,中断,由于某些事件的出现，中止现行的进程的运行，而转去处理出现的事件，待适当的时候让该中止的进程继续运行，z这个过程称为中断。 中断源：引起中断的事件。 中断处理程序：对出现的事件进行处理的程序（是OS的组成部分，通常可以只有一个中断处理程序）。 中断事件经常由硬件发现。 中断系统：与中断有关的软硬件。,中断类型,1. 强迫中断 （1）硬件故障中断 （2）程序中断 （3）外部中断 （4）输入输出中断 2. 自愿中断 （5）访管中断,管目态,
2、特权指令：有少数指令是为编制系统管理程序专门设置的。如果用户误用这些特权指令，称为非法指令，将引发故障中断。 目态：程序执行时不可使用特权指令，I/O指令、时钟设置等。 管态：程序执行时可以使用特权指令。 目态：用户态，执行用户程序。 管态：系统态，执行系统管理程序，又称核心态。,中断类型,（1）硬件故障中断：电源故障、主存出错等，因为出现故障是随机的，所以只能以中断方式处理。 （2）程序中断：溢出、除以零、地址越界、非法指令、目态下使用特权指令等。 （3）外部中断：中断源来指主机外部，一般指外围设备中断。按控制中断键、时钟周期到等。 （4）输入输出中断,中断类型,（5）访管中断：现代计算机系
3、统都有一条可在目态下执行的“访管指令”。调用操作系统的某个功能（系统调用）而执行一条“访管指令”而引起的中断。例如：要求分配外设、分配主存区域、启动外设读写等。 中断号：根据中断号查找中断向量表，找到相应的中断服务程序入口，实现程序切换。称：有意调用，随机插入。,程序状态字（PSW）,每个程序都有一个PSW来刻画本程序的执行状态。PSW包含以下内容（64位）： 1. 指令地址（指出下一条指令的存放地址）（24位） 2. 目态/管态（1位） 3. 条件码（指出指令执行结果的特征，例如，结果大于零；两数相等）（2位） 4. 计算/等待（计算状态时，顺序执行指令；等待状态时，不执行任何指令）（1位）
4、 5. 中断码（保存程序执行时当前发生的中断事件）（16位） 6. 中断屏蔽位（要不要相应出现的中断事件）（8位）,程序状态字寄存器,整个系统设置一个用来存放当前运行程序的PSW的寄存器。处理机总是按程序状态字寄存器中的PSW来控制程序的执行。所以，当OS调度到某个程序运行时，必须把该程序的PSW送入程序状态字寄存器。 区分三种PSW： “当前PSW”. 程序状态字寄存器中的PSW(正占用处理机进程) “旧PSW”. 保护起来的被中断进程的PSW “新PSW”. 中断处理程序的PSW(其中指令地址即入口地址),中断响应,通常在处理机执行完一条指令后，硬件的中断装置立即检查有无中断事件发生。若有
5、中断事件发生，则暂停现行进程的运行，而让操作系统中的相应的中断处理程序占用处理机，这一过程称为“中断响应”。,中断响应过程,(1)中断装置(硬件)发现中断源；置当前PSW的中断码；交换PSW；保存“当前PSW”到约定的单元成为“旧PSW”，“新PSW”成为“当前PSW”。 (2)中断处理程序 保护被中断进程的现场，通用寄存器、控制寄存器内容以及“旧PSW”保存到PCB中； 根据“旧PSW”分析中断原因； 对不同性质的中断事件，转交给不同的例行程序处理。,第一章 操作系统引论,1.1 操作系统的目标和作用 1.2 操作系统的发展过程 1.3 操作系统的基本特性 1.4 操作系统的主要功能 1.5
6、 操作系统的结构设计,第一章 习题课,一、单选题 (1)当CPU执行操作系统代码时，称处理机处于( )。 A.执行态 B.目态 C.管态 D.就绪态 (2)在下列性质中，( )不是分时系统的特征。 A.多路性 B.交互性 C.独立性 D.成批性 (3)下列仅一条指令( )只能在管态下执行。 A.读取时钟指令 B.访管指令 C.屏蔽中断指令 D.取数指令,C,D,C,及时性,第一章 习题课,二、填空题 (1)在计算机系统中配置操作系统的主要目的是_，操作系统的主要功能是管理计算机系统中的_，其中包括_管理、_管理，以及设备管理和文件管理，这里的_管理主要是对进程进行管理。 (2)利用缓冲区能有效地缓和_和_之间速度不匹配的矛盾，虚拟设备的功能是使_变成能被多个进程同时使用的_。,提高系统资源利用率,资源,存储器,处理机,处理机,CPU,I/O设备,一个物理设备,逻辑设备,