【2017年整理】操作系统的运行环境.ppt

第2章 操作系统的运行环境 操作系统的运行环境主要包括系统的硬件环境和由其他的系统软件组成的软件环境，以及操作系统和使用它的人之间的关系。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 第2章内容提要 硬件环境 CPU：单/多机，管态/目态，PSW，寄存器 MEM：分块，保护 缓冲技术：解决CPU与设备的工作速度不匹配问题 中断：概念，作用，类型，设施，响应，现场保护，处理，返回 时钟：功能，绝对/相对时钟，时钟队列(见p.29） 软件环境：重定位，静态/动态重定位 人机接口： 非联机：作业控制 联机：终端命令，GUI 本章习题 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 硬件环境：CPU 为什么需要特权指令和管态/目态 程序状态字PSW：上次运行结果的标志位，CPU状态（管态/目态），中断屏蔽位，自陷，程序计数器PC等。在下面的例子中，T是自陷位，S标志管态/目态，I1、I2、I3是中断屏蔽位，N、Z、V、C分别标志上条指令执行结果的不同特征 T S I1 I2 I3 N Z V C Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 硬件环境：主存储器 存储器的类型：读写型；只读型 存储器的编址：字节；字 存储分块：资源管理和保护的基本单元 存储保护 界地址寄存器：上界+长度，上界+下界 存储键：块带锁，PSW带钥。见p.23,图2.3 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 缓冲技术 如果直接在用户存区和I/O设备之间进行数据交换，将会出现什么问题？ 缓冲技术：速度匹配，减少传输次数 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 硬件环境：中断技术 中断的概念 中断的作用：提高系统效率和实时能力 中断类型与中断逻辑：输入/输出和外部中断，程序中断，机器故障中断，访管 中断响应：中断源和中断寄存器，中断屏蔽，CPU中断查询，中断向量 中断现场保护：硬件和软件的分工见p.27图2.5和p.26图2.6 中断处理与恢复现场 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. IBM-PC中断逻辑与中断源 非屏蔽中断请求 中断逻辑 中断 指令 INTn 溢出 中断 INT0 除法 错误 中断 单步 中断 中断 控制器 可屏蔽 中断 请求 AND 开中断 AND 指令结束 中断操作 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 中断处理 IP CS PSW New(IP) New(CS) : : : Old(IP) Old(CS) Old(PSW) 新栈顶 中断指针 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 中断处理过程示意图 进程A 磁盘驱动 进程C 中断 多重中断 由硬件将现场保护到“当前堆栈” 由读盘系统调用保护进程A的现场或由进程A所请求设备的中断处理程序将进程C的中断现场保护到进程C的进程表中 恢复磁盘驱动进程的现场 保护到临时堆栈和从临时堆栈恢复现场 消息 进程调度 1 2 5 4 3 7