2010年計(jì)算機(jī)等考三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義：第二章

　　操作系統(tǒng)所涉及的硬件環(huán)境：

　　2 特權(quán)指令與處理機(jī)狀態(tài)。

　　特權(quán)指令和非特權(quán)指令。

　　特權(quán)指令是只允許操作系統(tǒng)使用，而不允許一般用戶使用的指令。

　　非特權(quán)指令之處的指令稱為非特權(quán)指令，非特權(quán)指令的執(zhí)行不影響其他用戶以及系統(tǒng)。

　　3 CPU狀態(tài)。

　　CPU交替執(zhí)行操作系統(tǒng)程序和用戶程序。

　　CPU的狀態(tài)屬于程序狀態(tài)字PSW的一位。大多數(shù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將CPU執(zhí)行狀態(tài)分為管態(tài)和目態(tài)。

　　管態(tài)又叫特權(quán)態(tài)，系統(tǒng)態(tài)或核心態(tài)。CPU在管態(tài)下可以執(zhí)行指令系統(tǒng)的全集。通常，操作系統(tǒng)在管態(tài)下運(yùn)行。

　　目態(tài)又叫常態(tài)或用戶態(tài)。機(jī)器處于目態(tài)時(shí)，程序只能執(zhí)行非特權(quán)指令。用戶程序只能在目態(tài)下運(yùn)行，如果用戶程序在目態(tài)下執(zhí)行特權(quán)指令，硬件將發(fā)生中斷，由操作系統(tǒng)獲得控制，特權(quán)指令執(zhí)行被禁止，這樣可以防止用戶程序有意或無(wú)意的破壞系統(tǒng)。

　　從目態(tài)轉(zhuǎn)換為管態(tài)的唯一途徑是中斷。

　　從管態(tài)到目態(tài)可以通過修改程序狀態(tài)字來實(shí)現(xiàn)，這將伴隨這由操作系統(tǒng)程序到用戶程序的轉(zhuǎn)換。

　　4 中斷機(jī)制。

　　中斷機(jī)制是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的基礎(chǔ)設(shè)施之一，它在系統(tǒng)中起著通信網(wǎng)絡(luò)作用，以協(xié)調(diào)系統(tǒng)對(duì)各種外部事件的響應(yīng)和處理。

　　中斷是實(shí)現(xiàn)多道程序設(shè)計(jì)的必要條件。

　　中斷是CPU對(duì)系統(tǒng)發(fā)生的某個(gè)事件作出的一種反應(yīng)。

　　引起中斷的事件稱為中斷源。中斷源向CPU提出處理的請(qǐng)求稱為中斷請(qǐng)求。發(fā)生中斷時(shí)被打斷程序的暫停點(diǎn)成為斷點(diǎn)。CPU暫�，F(xiàn)行程序而轉(zhuǎn)為響應(yīng)中斷請(qǐng)求的過程稱為中斷響應(yīng)。處理中斷源的程序稱為中斷處理程序。CPU執(zhí)行有關(guān)的中斷處理程序稱為中斷處理。而返回?cái)帱c(diǎn)的過程稱為中斷返回。

　　中斷的實(shí)現(xiàn)實(shí)行軟件和硬件綜合完成，硬件部分叫做硬件裝置，軟件部分成為軟件處理程序。

　　中斷裝置和中斷處理程序統(tǒng)稱為中斷系統(tǒng)。

　　一般將中斷源分為兩大類：強(qiáng)迫性中斷和自愿性中斷。

　　強(qiáng)迫性中斷是正在運(yùn)行的程序所不期望的，它們是或發(fā)生，何時(shí)發(fā)生事先無(wú)法預(yù)料，因而運(yùn)行程序可以在任意位置處被打斷。

　　2 輸入輸出中斷:：這是來自通道或外部設(shè)備的中斷。

　　3 硬件故障中斷

　　4 時(shí)鐘中斷

　　5 控制臺(tái)中斷

　　6 程序性中斷