【操作系统】Ch2 操作系统运行环境

大纲

2.1 计算机系统的层次结构

2.2 中央处理器（CPU）

CPU的结构：运算器、控制器、一系列的寄存器以及高速缓存构成
指令执行的基本过程：

• 先从存储器中读取一条指令
• 然后解释并执行这条指令

特权指令和非特权指令：特权指令是指指令系统中那些只能由操作系统使用的指令
五类指令：

• 访问存储器指令：负责处理器和存储器之间的数据传送
• I/O指令：负责处理器和I/O模块之间的数据传送和命令发送
• 算术逻辑指令（数据处理指令）：用以执行有关数据的算术和逻辑操作
• 控制转移指令：这种指令可以指定一个新的指令的执行起点
• 处理器控制指令：这种指令用于修改处理器状态，改变处理器工作方式

处理器的状态（ 内核态和用户态）及其转换（用户态到内核态的转换：中断；内核态到用户态的转换：PSW 指令）
程序状态字(PSW)：CPU的工作状态代码、条件码、中断屏蔽码

2.3 存储系统

中央处理器能直接访问的唯一的存储空间是主存储器
存储器的类型和分块。
存储器的层次结构。
存储系统的设计主要考虑三个问题：容量、速度和成本
存储保护（界地址寄存器、存储保护键）

2.4 中断机制

中断的基本概念：是指CPU对系统中或系统外发生的异步事件的响应
中断系统。
中断优先级、中断屏蔽与中断嵌套。

2.5 I／O技术

I／O结构。
通道。
直接存储器访问技术（DMA）：
缓冲技术。

2.6 时钟

2.7 系统调用

系统调用的概念：就是用户在程序中调用操作系统所提供的一些子功能
系统调用与一般过程调用的关系：系统调用与一般调用的最大区别就在于：调用程序运行在用户态，而被调用程序则运行在内核态
系统调用处理过程

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