操作系统第1-2章 总结.ppt

第 1-2 章第一部分小结 1、计算机基本组成处理器存储器输入输出模块系统总线运算器控制器存储器输入输出设备 2、处理器寄存器用户可见寄存器:对所有用户可见数据寄存器;地址寄存器;索引寄存器;段指针; 栈指针控制和状态寄存器:操作系统使用程序计数器 PC :存放下一次要取的指令的地址指令寄存器 IR:存放最近获取的指令内容 MBR , MAR , I/OBR , I/OAR  PSW(PS) 3、指令执行无中断有中断 4、中断 CPU 暂时停止当前程序的执行转而执行处理新情况的程序和执行过程。即在程序运行过程中,系统出现了一个必须由 CPU 立即处理的情况,此时, CPU 暂时中止程序的执行转而处理这个新的情况的过程就叫做中断。中断大大提高了处理器和 I/O 设备的利用率。中断的分类: 中断( interruption ):又称外中断,指由当前指令之外的事件引起的中断,不是当前指令所期待的。如时钟中断、外围设备的 I/O 结束中断等。中断可以根据优先级处理,也可被屏蔽。异常( exception ):又称内中断、陷入(trap) ,指由当前指令引起的,比如当前指令是系统调用,或当前指令产生除零错误、溢出、非法访问等。异常不能被屏蔽。中断处理过程: (假设某设备完成了一次 I/O 操作) 硬件部分: 设备控制器给处理器发送一个中断信号; 处理器结束当前指令执行; 处理器对中断进行测定,并向该设备控制器发送中断应答信号; 处理器将 PSW 和 PC 压入系统栈; 处理器把响应此中断的中断处理器入口地址装入 PC 中。软件部分:处理器按照 PC 中的内容进行取指-》执行过程。保存其余现场信息,一些通用寄存器; 处理中断; 中断处理结束,恢复被保存的寄存器的值; 恢复 PSW 和 PC 的值。中断返回中断:如果是外中断,总是返回下一条指令。断点为刚执行完的那条指令,程序计数器所指的地址为恢复点,即下一跳指令的地址。异常:根据产生异常的原因不同而不同。如果是系统调用,则返回下一条指令;如果是缺页等原因, 则返回当前指令。多中断处理禁止多中断:即中断屏蔽。在中断处理期间,不允许响应新的中断; 指定优先级:在中断处理期间,可响应优先级更高的新中断; 5、存储器需要在容量、存取速度和价格之间进行折中; 基于程序局部性原理,形成了层次型存储器结构空间局部性(Spatial locality) :执行的指令在内存中的存储地址呈现聚簇; 时间局部性(Temporal locality): 处理器操作的空间很快被再次用到。