第2章操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和硬件支持-資料下載頁
2024-10-11 13:47本頁面
【導(dǎo)讀】操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和硬件支持。在裸機(jī)上配置了操作系統(tǒng)程序。后就構(gòu)了操作系統(tǒng)虛擬機(jī)。運(yùn)行；用戶程序在擴(kuò)充后的機(jī)。操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。單體結(jié)構(gòu)模塊化結(jié)構(gòu)可擴(kuò)展內(nèi)核結(jié)構(gòu)層次結(jié)構(gòu)。操作系統(tǒng)其他功能操。操作系統(tǒng)4種組織結(jié)構(gòu)示意圖。實(shí)用程序——編輯程序、調(diào)試程序、系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控、文件管理等實(shí)用程序。存儲(chǔ)管理軟件工具——源代碼控制程序SCCS、文檔準(zhǔn)。Linux系統(tǒng)的核心結(jié)構(gòu)。Vxds服務(wù)及動(dòng)態(tài)裝入程序。鍵盤、顯示器、鼠標(biāo)、系統(tǒng)中兩類程序的職責(zé)和區(qū)別。處理機(jī)的態(tài)，又稱為處理機(jī)的特權(quán)級，是中央處理機(jī)的工。當(dāng)前處理機(jī)正在執(zhí)行哪類程序，決定處理機(jī)的態(tài)。①涉及外部設(shè)備的輸入/輸出指令。②修改特殊寄存器的指令。③改變機(jī)器狀態(tài)的指令。使用全部指令禁止使用特權(quán)指令。訪問自己的存儲(chǔ)區(qū)域。還有1、2環(huán)預(yù)留。實(shí)例操作系統(tǒng)處理機(jī)的狀態(tài)
【正文】 中斷 向量表 處理機(jī)狀態(tài)寄存器 繼續(xù)執(zhí)行 中斷進(jìn)入 中斷 返回 中斷信號 正在執(zhí)行 的程序 中斷處 理程序 中斷響應(yīng)所需的硬件支持 (3) 什么是中斷響應(yīng) (4) 中斷響應(yīng)所需的硬件支持 操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和硬件支持 —— 中斷及其處理 23 ① 保留程序斷點(diǎn)及處理機(jī) 有關(guān)信息 ② 自動(dòng)轉(zhuǎn)入相應(yīng)的中斷處 理程序執(zhí)行 中斷處理程序的 PC 中斷處理程序的 PS 主存 PC PS PC PS 堆棧 堆棧棧 頂指針 (4) (1) (2) (3) 交換指令地址及處理機(jī) 的狀態(tài)信息 中斷響應(yīng)過程示意圖 (5) 中斷響應(yīng)過程 (6) 中斷響應(yīng)的實(shí)質(zhì) 操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和硬件支持 —— 中斷及其處理 24 當(dāng)硬件完成了中斷進(jìn)入過程后，由相應(yīng)的中斷處理程序得到 控制權(quán)，進(jìn)入了軟件的中斷處理過程。 軟件的中斷處理過程如圖所示。 保留被中斷程序的現(xiàn)場 進(jìn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)例程 恢復(fù)被中斷程序的現(xiàn)場 中斷 返回 中斷進(jìn)入 k+0 現(xiàn)行程序 k+1 軟件中斷處理過程示意圖 4. 軟件 中斷處理 操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和硬件支持 —— 中斷及其處理 必要的硬件支持 操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和硬件支持 —— 中斷及其處理 主存儲(chǔ)器（主存、內(nèi)存）： 處理機(jī)能直接訪問的存儲(chǔ)器稱為主存儲(chǔ)器，用來存放正在或?qū)⒁獔?zhí)行的系統(tǒng)和用戶程序和數(shù)據(jù)以及程序執(zhí)行時(shí)要求的臨時(shí)存儲(chǔ)空間。 只讀存儲(chǔ)器 ROM(Readonly memory)： ROM稱為 BIOS，用來存放基本的 I/O程序。 隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器 RAM（ random access memory) 輔存儲(chǔ)器（輔存、外存）： 處理機(jī)不能直接訪問的存儲(chǔ)器，如磁盤、磁帶、光盤等，用來存放大量的數(shù)據(jù)信息。 存儲(chǔ)器 DMA(Direct Memory Access) ? Operation of a DMA transfer Clocks Clock Hardware 時(shí)鐘硬件 實(shí)時(shí)時(shí)鐘（ Real Time Clock， RTC） 可編程間隔定時(shí)器（ Programmable Interval Timer， PIT） 時(shí)間戳計(jì)數(shù)器（ Time Stamp Counter， TSC） 。 Clocks Clock Hardware ? A programmable interval clock Clocks Clock Hardware（續(xù)） Programmable interval clock的工作模式 Oneshot mode Squarewave mode 時(shí)鐘滴答 (Clock tick) 周期性地發(fā)生時(shí)鐘中斷（可編程設(shè)置間隔） Clocks Clock Hardware （續(xù)） 實(shí)時(shí)時(shí)鐘 RTC 在 PC機(jī)斷電后仍能保存時(shí)間 通過主板上的電池供電；通常與 CMOS RAM集成到一塊芯片上，也稱為 CMOS Timer 可在系統(tǒng)初啟時(shí)讀入 并轉(zhuǎn)換為相對于某一基準(zhǔn)時(shí)間的時(shí)鐘滴答數(shù) 操作系統(tǒng)提供實(shí)用程序可以設(shè)置系統(tǒng)時(shí)鐘和 RTC并在二者之間同步 Clocks Clock Hardware （續(xù)） 時(shí)間戳記數(shù)器 TSC Pentium之后的 CPU中包含的 64位的寄存器 在每一個(gè)振蕩信號到達(dá)時(shí)，該計(jì)數(shù)器遞增 可為操作系統(tǒng)提供更準(zhǔn)確的時(shí)間度量 第 2章 操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和硬件支持 小結(jié) 操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和硬件支持 —— 小結(jié) 25 什么是操作系統(tǒng)虛擬機(jī) 操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 區(qū)分處理機(jī)的態(tài)的目的 管態(tài)、用戶態(tài)，二者的區(qū)別 中斷的定義、類型 中斷響應(yīng)的定義、實(shí)質(zhì)、所需的硬件支持 軟件中斷處理過程 必要的硬件支持， PIT、 DMA等 操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和硬件支持 —— 小結(jié)
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