第二章 作業系統基本操作

2021-10-21 17:55:09 字數 1545 閱讀 1440

cpu、記憶體、i/o通過匯流排連線。

disk磁碟存放os

bios(basic input and output system)標準io處理系統

bootloader:載入os到記憶體中去

post加點自檢,尋找顯示卡和執行bios

加電後,cpu初始化段暫存器和指令暫存器,cs:ip=0xf000:fff0,然後跳轉到該執行位址。恰好是bios程式的起始位址。

bios首先進行post上電自檢,按順序檢查計算機硬體,如果沒有問題,執行bios程式。

根據bios事先設定好的裝置啟動順序,從第乙個裝置的第乙個扇區(主引導記錄,mbr)載入bootloader程式到記憶體位址0x7c00,並跳轉到該記憶體位址,把控制權交給bootloader。

執行bootloader程式,將os載入到記憶體中去,跳轉到os的起始位址,把控制權交給os。

為什麼應用程式不能直接訪問硬體而是通過作業系統?

答:為了安全,作業系統核心是被信任的第三方。同時只有核心可以執行特權指令。同時方便應用程式。

中斷、異常、系統呼叫的處理時間及響應?
中斷:非同步,連續的,對應用程式透明

異常:同步,殺死或重新執行發生異常的指令

系統呼叫:同步/非同步,等待和持續

中斷處理機制
硬體:

設定中斷標記

設定中斷事件的id

軟體:儲存當前處理狀態

根據中斷向量表執行中斷服務程式

消除中斷標記

恢復之前儲存的處理狀態

異常處理機制
異常會有個異常編號。

儲存當前處理狀態

如果異常不是請求服務,殺死異常程式。如果異常是請求服務,彌補服務後,重新執行導致異常的指令

恢復之前儲存的處理狀態

系統呼叫應用程式通過api去進行系統呼叫,由作業系統來完成,完成後返回系統呼叫的結果。

使用者態和核心態

使用者態:在應用程式執行時,cpu執行權力低,不能訪問特殊指令和io

核心態:在應用程式執行時,cpu執行權力高,可以執行任何指令

系統呼叫時涉及到特權級從使用者態到核心態的轉換,應用程式和作業系統有各自的堆疊,這兩個變化比函式呼叫的開銷更大,但更安全和可靠。(而程式呼叫是在乙個棧空間實現引數的呼叫和返回)。

跨越作業系統邊界的開銷

在執行時間上超過程式呼叫

開銷包括:

第二章 作業系統

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作業系統 第二章 作業系統基礎操作

計算機體系結構概述 計算機記憶體和硬碟布局 開機順序 背景中斷 異常和系統呼叫相比較 中斷和異常處理機制 系統呼叫概念 系統呼叫的實現 程式呼叫與系統呼叫的不同之處開銷 2 disk 存放os 3 bios 存放i o處理系統 4 bios 載入os到記憶體中。5 post 加電自檢 尋找顯示卡和執...

第二章 作業系統歷史

標籤 空格分隔 作業系統之哲學原理 作業系統的演變就是我們對計算機硬體進行粉飾的過程 所謂狀態機作業系統實際上算不上是我們現在通常定義的作業系統,而是一種簡單的狀態轉換程式 根據特定的輸入和現在的特定狀態進行轉換 驅動這一階段作業系統的動力是個人英雄主義。這個階段沒有作業系統,硬要說有的話,就是人。...