周志遠教授作業系統_chap０1＿Operating System Chap1 Introduction.pdf

Components

• User,APP,OS,Hardware

OS作用

• 向下管理硬件资源和系统进程以支持不同用户使用
• 向上提供API供用户应用程序使用系统资源

程序角度查看：如何跑起来

OS定义：（无统一说法）

• 资源调控
• 控制程序
• 内核- OS别名

Goal’s of OS (maybe contradictory)

• 方便
• 效率

Importance of OS

• System API is the only interface between APP and HW
• OS code cannot allow any bug

IO

Busy/Wait 过程需要控制器控制（存到buffer，再传输，程序霸占CPU）

• 效率低

引出中断（Software/HW 创建中断请求，一个主动一个被动） 实现多并发，提高效率

• Device Driver 创建IO请求 →
• CPU下指令给 controller 以 初始化IO →
• 输入完成，输出完成（搬到指定位置），之后Device生成中断信号（signal）→
• CPU收到中断请求，转换控制到中断处理（检验中断是否合法，是否已经全部存入buffer等） →
• 中断处理开始处理数据，完毕后再返回中断 →
• CPU 恢复之前状态/接受别的中断

中断

• OS是被中断驱动的
• signal： HW产生的interrupt， interrupt vector
• SW: interrupt routine
  • error message(eg. segment fault) → Interrupt，称作 Trap
  • 人为写的调用系统程序需要通过service(system call)→保护电脑