第一章 计算机系统概述
1、操作系统的基本概念
**操作系统是管理计算机硬件的程序。**从用户的视角看，操作系统设计的主要目标是用户使用方便；从计算机的角度看，操作系统是个控制程序，它负责管理和分配计算机系统的资源。
2、操作系统的特征
并发和共享是操作系统两个最基本的特征。
并发：两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
共享：资源共享，统一资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。
虚拟：把一个物理上的实体变为若干逻辑上的对应物。
异步：程序不是一口气执行完毕，而是走走停停，以不可预知的速度向前推进。（进程间需要同步或互斥）
3、接口
命令接口：组织和控制作业的执行。
程序接口：由一组系统调用（广义指令）组成。用来请求操作系统服务。
4、操作系统的分类
单道批处理
多道批处理
分时操作系统
实时操作系统：硬实时（高铁、飞机自动控制），软实时（火车票系统）
5、中断和异常的概念
现代操作系统是中断驱动的。
中断：外中断，通常是与当前指令执行无关的事件（I/O处理已完成、时间片已到）。
异常：内中断，源自CPU执行指令内部的事件（访存缺页、除数为0），异常不能被屏蔽，一旦出现应立即处理。
6、中断处理的过程
中断隐指令：
- 关中断
- 保存断点：程序计数器PC的值
- 引出中断服务程序：中断向量保存着中断服务程序（不同的中断有不同的程序）的入口地址，将该地址送入PC
中断服务程序：
- 保存现场和屏蔽字：现场信息如程序状态寄存器PSWR和某些通用寄存器。
- 开中断：允许多重中断
- 执行中断服务程序
- 恢复现场和屏蔽字
- 开中断、中断返回：中断服务程序的最后一条指令通常是中断返回指令
7、操作系统的运行模式
用户态：执行用户代码
核心态：执行操作系统代码
访管指令：在用户态使用，程序的运行由用户态转到核心态
用户态到核心态的转换是由硬件完成的（中断隐指令）。
从核心态到用户态的转换是由操作系统程序执行后完成的（中断服务程序）。
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