操作系統(tǒng)-第1章_引論

1、操作系統(tǒng)（第3版） 第1章 引論第1章引論1.1 1.1 操作系統(tǒng)的概念操作系統(tǒng)的概念1.2 1.2 操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展1.3 1.3 研究操作系統(tǒng)的幾種觀點(diǎn)研究操作系統(tǒng)的幾種觀點(diǎn)1.4 1.4 操作系統(tǒng)的功能與特征操作系統(tǒng)的功能與特征1.5 1.5 操作系統(tǒng)的硬件環(huán)境操作系統(tǒng)的硬件環(huán)境1.1 操作系統(tǒng)的概念q計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng) - - 硬件硬件( (子子) )系統(tǒng)系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)硬件計(jì)算機(jī)硬件是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中由電子、機(jī)械和光電元是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中由電子、機(jī)械和光電元件等組成的各種計(jì)算機(jī)部件和計(jì)算機(jī)設(shè)備。件等組成的各種計(jì)算機(jī)部件和計(jì)算機(jī)設(shè)備。 這些部件和設(shè)備依據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2、的要求構(gòu)成的有這些部件和設(shè)備依據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的要求構(gòu)成的有機(jī)整體，稱為機(jī)整體，稱為計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)主要由運(yùn)。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)主要由運(yùn)算器、內(nèi)存儲(chǔ)器、控制器、輸入輸出控制系統(tǒng)、輔助存儲(chǔ)算器、內(nèi)存儲(chǔ)器、控制器、輸入輸出控制系統(tǒng)、輔助存儲(chǔ)設(shè)備等功能部件組成。設(shè)備等功能部件組成。 - - 軟件軟件( (子子) )系統(tǒng)系統(tǒng) 軟件軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的程序和有關(guān)的文件。程序是計(jì)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的程序和有關(guān)的文件。程序是計(jì)算任務(wù)的處理對(duì)象和處理規(guī)則的描述；文件是為了便于了算任務(wù)的處理對(duì)象和處理規(guī)則的描述；文件是為了便于了解程序所需的資料說明解程序所需的資料說明。1.1 操作系統(tǒng)的概念

3、 按照應(yīng)用的觀點(diǎn)，軟件可分為按照應(yīng)用的觀點(diǎn)，軟件可分為 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件 位于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最靠近硬件的一層，其他位于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最靠近硬件的一層，其他軟件一般都通過系統(tǒng)軟件發(fā)揮作用。如編譯程序軟件一般都通過系統(tǒng)軟件發(fā)揮作用。如編譯程序和操作系統(tǒng)等。和操作系統(tǒng)等。支撐軟件支撐軟件 即支撐其他軟件的編制和維護(hù)的軟件。主要即支撐其他軟件的編制和維護(hù)的軟件。主要包括各種接口軟件和工具組。包括各種接口軟件和工具組。應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件 特定應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ｓ玫能浖?，例如字處理程序。特定?yīng)用領(lǐng)域?qū)Ｓ玫能浖?，例如字處理程序?.1 操作系統(tǒng)的概念計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu) 最下面是硬件系統(tǒng)；最上面是使用

4、計(jì)算機(jī)的人，即各種最下面是硬件系統(tǒng)；最上面是使用計(jì)算機(jī)的人，即各種各樣的用戶；人與硬件系統(tǒng)之間是軟件系統(tǒng)。系統(tǒng)軟件是最各樣的用戶；人與硬件系統(tǒng)之間是軟件系統(tǒng)。系統(tǒng)軟件是最靠近硬件的一層，其次是支撐軟件和應(yīng)用軟件?？拷布囊粚?，其次是支撐軟件和應(yīng)用軟件。1.1 操作系統(tǒng)的概念計(jì)算機(jī)組織計(jì)算機(jī)組織 研究和建立計(jì)算機(jī)各功能部件間的相互連接研究和建立計(jì)算機(jī)各功能部件間的相互連接和作用，完成各個(gè)功能部件內(nèi)部的邏輯設(shè)計(jì)等是和作用，完成各個(gè)功能部件內(nèi)部的邏輯設(shè)計(jì)等是邏輯實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容邏輯實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容 ，稱為，稱為計(jì)算機(jī)組織計(jì)算機(jī)組織；把邏輯設(shè)計(jì)；把邏輯設(shè)計(jì)深化到元件、器件級(jí)，則是物理實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容深化到元件、器件級(jí)

5、，則是物理實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容 ，稱，稱為為計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)在統(tǒng)稱為計(jì)算機(jī)組織。現(xiàn)在統(tǒng)稱為計(jì)算機(jī)組織。1.1 操作系統(tǒng)的概念q什么是操作系統(tǒng)什么是操作系統(tǒng) 操作系統(tǒng)的地位操作系統(tǒng)的地位 操作系統(tǒng)實(shí)際上是一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中硬、軟件資源的操作系統(tǒng)實(shí)際上是一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中硬、軟件資源的總指揮部?？傊笓]部。 操作系統(tǒng)的定義操作系統(tǒng)的定義 操作系統(tǒng)定義操作系統(tǒng)定義 是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)系統(tǒng)軟件，是能有效地組織和是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)系統(tǒng)軟件，是能有效地組織和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的硬件和軟件資源，合理地組織計(jì)算機(jī)管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的硬件和軟件資源，合理地組織計(jì)算機(jī)工作流程，控制程序的執(zhí)行，并向用戶提供各種服務(wù)功能，工

6、作流程，控制程序的執(zhí)行，并向用戶提供各種服務(wù)功能，使得用戶能夠靈活、方便、有效地使用計(jì)算機(jī)，并使整個(gè)使得用戶能夠靈活、方便、有效地使用計(jì)算機(jī)，并使整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能高效地運(yùn)行的一組程序模塊的集合。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能高效地運(yùn)行的一組程序模塊的集合。1.1 操作系統(tǒng)的概念 操作系統(tǒng)主要有兩方面的作用操作系統(tǒng)主要有兩方面的作用 1 1、管理系統(tǒng)中的各種資源，包括硬件資源和軟件、管理系統(tǒng)中的各種資源，包括硬件資源和軟件資源資源 2 2、為用戶提供良好的界面、為用戶提供良好的界面 操作系統(tǒng)的目標(biāo)操作系統(tǒng)的目標(biāo) 方便性、方便性、 有效性、有效性、 可擴(kuò)充性、可擴(kuò)充性、 開放性開放性1.2 操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展q

7、操作系統(tǒng)形成操作系統(tǒng)形成 無操作系統(tǒng)時(shí)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)無操作系統(tǒng)時(shí)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)人工操作方式人工操作方式 由用戶由用戶( (即程序員即程序員) )采用人工采用人工操作方式直接使用計(jì)算機(jī)硬件系操作方式直接使用計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)缺點(diǎn)：用戶獨(dú)占全機(jī)、統(tǒng)缺點(diǎn)：用戶獨(dú)占全機(jī)、CPUCPU等等待人工操作待人工操作脫機(jī)輸入輸出方式脫機(jī)輸入輸出方式 程序和數(shù)據(jù)的輸入輸出都是程序和數(shù)據(jù)的輸入輸出都是在外圍機(jī)的控制下完成在外圍機(jī)的控制下完成 優(yōu)點(diǎn)：減少了優(yōu)點(diǎn)：減少了CPUCPU的空閑時(shí)間、的空閑時(shí)間、提高提高I/OI/O速度速度1.2 操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展 單道批處理系統(tǒng)單道批處理系統(tǒng) 系統(tǒng)對(duì)作業(yè)的處理系統(tǒng)對(duì)作業(yè)的處理都是

8、成批地進(jìn)行的、且都是成批地進(jìn)行的、且在內(nèi)存中始終只保持一在內(nèi)存中始終只保持一道作業(yè)，故稱為單道批道作業(yè)，故稱為單道批處理系統(tǒng)。處理系統(tǒng)。 特征特征： 自動(dòng)性自動(dòng)性 順序性順序性 單道性單道性1.2 操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展 多道批處理系統(tǒng)多道批處理系統(tǒng)多道程序設(shè)計(jì)的基本概念多道程序設(shè)計(jì)的基本概念 把一個(gè)以上的作業(yè)把一個(gè)以上的作業(yè)( (程序程序) )存放在內(nèi)存中，并且存放在內(nèi)存中，并且同時(shí)處于運(yùn)行狀態(tài)，共享處理機(jī)時(shí)間和外部設(shè)備等同時(shí)處于運(yùn)行狀態(tài)，共享處理機(jī)時(shí)間和外部設(shè)備等其他資源的方法。其他資源的方法。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 提高了提高了CPUCPU的利用率的利用率 提高了內(nèi)存和提高了內(nèi)存和I/OI/O設(shè)備的

9、利用率設(shè)備的利用率 增加系統(tǒng)吞吐量增加系統(tǒng)吞吐量 1.2 操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展多道批處理系統(tǒng)的特征多道批處理系統(tǒng)的特征 多道性多道性 無序性無序性 調(diào)度性調(diào)度性: :作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度多道批處理系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)多道批處理系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：資源利用率高、系統(tǒng)吞吐量大優(yōu)點(diǎn)：資源利用率高、系統(tǒng)吞吐量大 缺點(diǎn)：平均周轉(zhuǎn)時(shí)間長、無交互能力缺點(diǎn)：平均周轉(zhuǎn)時(shí)間長、無交互能力多道批處理系統(tǒng)需要解決的問題多道批處理系統(tǒng)需要解決的問題 處理機(jī)管理問題處理機(jī)管理問題 內(nèi)存管理問題內(nèi)存管理問題 I/OI/O設(shè)備管理問題設(shè)備管理問題 文件管理問題文件管理問題 作業(yè)管理問題作業(yè)管理問題1.2 操作系統(tǒng)的形

10、成與發(fā)展 分時(shí)系統(tǒng)分時(shí)系統(tǒng)分時(shí)系統(tǒng)的產(chǎn)生分時(shí)系統(tǒng)的產(chǎn)生 人機(jī)交互、共享主機(jī)、便于用戶上機(jī)人機(jī)交互、共享主機(jī)、便于用戶上機(jī)分時(shí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中的關(guān)鍵問題分時(shí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中的關(guān)鍵問題 及時(shí)接收、及時(shí)處理及時(shí)接收、及時(shí)處理分時(shí)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法分時(shí)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法 作業(yè)直接進(jìn)入內(nèi)存作業(yè)直接進(jìn)入內(nèi)存 規(guī)定每個(gè)程序只運(yùn)行一個(gè)時(shí)間片的時(shí)間規(guī)定每個(gè)程序只運(yùn)行一個(gè)時(shí)間片的時(shí)間 具體方法有以下幾種：單道分時(shí)系統(tǒng)、具有具體方法有以下幾種：單道分時(shí)系統(tǒng)、具有“前臺(tái)前臺(tái)”和和“后臺(tái)后臺(tái)”的分時(shí)系統(tǒng)、多道分時(shí)系統(tǒng)的分時(shí)系統(tǒng)、多道分時(shí)系統(tǒng)1.2 操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展分時(shí)系統(tǒng)的特征分時(shí)系統(tǒng)的特征 - - 多路性多路性 - - 獨(dú)立性獨(dú)立性

11、 - - 及時(shí)性及時(shí)性 - - 交互性交互性 實(shí)時(shí)系統(tǒng)實(shí)時(shí)系統(tǒng)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的引入實(shí)時(shí)系統(tǒng)的引入 實(shí)時(shí)控制、實(shí)時(shí)信息處理實(shí)時(shí)控制、實(shí)時(shí)信息處理1.2 操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展實(shí)時(shí)系統(tǒng)定義實(shí)時(shí)系統(tǒng)定義 實(shí)時(shí)實(shí)時(shí)：所謂：所謂“實(shí)時(shí)實(shí)時(shí)”，是表示，是表示“及時(shí)及時(shí)”、“即時(shí)即時(shí)” ” 實(shí)時(shí)系統(tǒng)實(shí)時(shí)系統(tǒng)：實(shí)時(shí)系統(tǒng)是指系統(tǒng)能及時(shí)（或即：實(shí)時(shí)系統(tǒng)是指系統(tǒng)能及時(shí)（或即時(shí)）時(shí)） 響應(yīng)外部事件的請(qǐng)求，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成響應(yīng)外部事件的請(qǐng)求，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成該事件的處理，并控制所有實(shí)時(shí)任務(wù)協(xié)調(diào)一致地運(yùn)該事件的處理，并控制所有實(shí)時(shí)任務(wù)協(xié)調(diào)一致地運(yùn)行行 1.2 操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展實(shí)時(shí)任務(wù)的類型實(shí)時(shí)任務(wù)的類型 按任務(wù)執(zhí)行時(shí)是否

12、呈現(xiàn)周期性來劃分：周期性實(shí)時(shí)任按任務(wù)執(zhí)行時(shí)是否呈現(xiàn)周期性來劃分：周期性實(shí)時(shí)任務(wù)、非周期性實(shí)時(shí)任務(wù)務(wù)、非周期性實(shí)時(shí)任務(wù) 根據(jù)對(duì)截止時(shí)間的要求來劃分根據(jù)對(duì)截止時(shí)間的要求來劃分 ：強(qiáng)實(shí)時(shí)任務(wù)：強(qiáng)實(shí)時(shí)任務(wù) 、弱實(shí)、弱實(shí)時(shí)任務(wù)時(shí)任務(wù) 實(shí)時(shí)系統(tǒng)與分時(shí)系統(tǒng)的比較實(shí)時(shí)系統(tǒng)與分時(shí)系統(tǒng)的比較 多路性多路性 獨(dú)立性獨(dú)立性 及時(shí)性及時(shí)性 交互性交互性 可靠性可靠性1.2 操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展q操作系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展操作系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展 微機(jī)操作系統(tǒng)微機(jī)操作系統(tǒng) 配置在微機(jī)上的操作系統(tǒng)稱為微機(jī)操作系統(tǒng)配置在微機(jī)上的操作系統(tǒng)稱為微機(jī)操作系統(tǒng)單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng)單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng) 只允許一個(gè)用戶上機(jī)、且只允許用戶程序作為一

13、個(gè)任務(wù)只允許一個(gè)用戶上機(jī)、且只允許用戶程序作為一個(gè)任務(wù)運(yùn)行運(yùn)行 例如：例如：CP/MCP/M、MS-DOS MS-DOS 單用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)單用戶多任務(wù)操作系統(tǒng) 只允許一個(gè)用戶上機(jī)，但允許將一個(gè)用戶程序分成若干只允許一個(gè)用戶上機(jī)，但允許將一個(gè)用戶程序分成若干個(gè)任務(wù)，使它們并發(fā)執(zhí)行，從而有效地改善系統(tǒng)的性能個(gè)任務(wù)，使它們并發(fā)執(zhí)行，從而有效地改善系統(tǒng)的性能 例如：例如：OS/2OS/2、MS WindowsMS Windows、Linux Linux 1.2 操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng) 允許多個(gè)用戶通過各自的終端，使用同一臺(tái)主機(jī)，共享允許多個(gè)用戶通過各自的終端，

14、使用同一臺(tái)主機(jī)，共享主機(jī)系統(tǒng)中的各類資源，而每個(gè)用戶程序又可進(jìn)一步分為幾主機(jī)系統(tǒng)中的各類資源，而每個(gè)用戶程序又可進(jìn)一步分為幾個(gè)任務(wù)，使它們并發(fā)執(zhí)行個(gè)任務(wù)，使它們并發(fā)執(zhí)行 例如：例如：UNIXUNIX 多處理機(jī)操作系統(tǒng)多處理機(jī)操作系統(tǒng)多處理機(jī)系統(tǒng)的引入多處理機(jī)系統(tǒng)的引入 增加系統(tǒng)的吞吐量增加系統(tǒng)的吞吐量 節(jié)省投資節(jié)省投資 提高系統(tǒng)的可靠性提高系統(tǒng)的可靠性1.2 操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展多處理的類型多處理的類型 緊密耦合緊密耦合MPSMPS、松散耦合、松散耦合MPSMPS多處理機(jī)操作系統(tǒng)的類型多處理機(jī)操作系統(tǒng)的類型 非對(duì)稱多處理機(jī)模式（主非對(duì)稱多處理機(jī)模式（主- -從模式）、對(duì)稱多處理機(jī)模式從模式）、

15、對(duì)稱多處理機(jī)模式1.2 操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以定義為一些互連的自主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以定義為一些互連的自主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類型 按網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分：星型網(wǎng)絡(luò)、樹型網(wǎng)絡(luò)、總線型網(wǎng)絡(luò)按網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分：星型網(wǎng)絡(luò)、樹型網(wǎng)絡(luò)、總線型網(wǎng)絡(luò) 環(huán)型網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)狀型網(wǎng)絡(luò)環(huán)型網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)狀型網(wǎng)絡(luò) 按網(wǎng)絡(luò)地理范圍分：廣域網(wǎng)按網(wǎng)絡(luò)地理范圍分：廣域網(wǎng)WANWAN、局域網(wǎng)、局域網(wǎng)LANLAN網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)模式網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)模式 客戶機(jī)客戶機(jī)/ /服務(wù)器服務(wù)器(C/S)(C/S)模式模式 、對(duì)等模式、對(duì)等模式 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的功能網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的功能 網(wǎng)絡(luò)通信、資

16、源管理、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)管理、互操作能力網(wǎng)絡(luò)通信、資源管理、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)管理、互操作能力1.2 操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展 分布式操作系統(tǒng)分布式操作系統(tǒng)分布式系統(tǒng)分布式系統(tǒng) 集中式處理系統(tǒng)集中式處理系統(tǒng)：處理和控制功能都高度地集中在一：處理和控制功能都高度地集中在一臺(tái)主機(jī)上，所有的任務(wù)都有主機(jī)處理臺(tái)主機(jī)上，所有的任務(wù)都有主機(jī)處理 分布式處理系統(tǒng)分布式處理系統(tǒng)：由多個(gè)分散的處理單元經(jīng)互連網(wǎng)絡(luò)：由多個(gè)分散的處理單元經(jīng)互連網(wǎng)絡(luò)的連接而形成的系統(tǒng)，每個(gè)處理單元既具有高度的自治性，的連接而形成的系統(tǒng)，每個(gè)處理單元既具有高度的自治性，又相互協(xié)同又相互協(xié)同 ，并行地運(yùn)行分布式程序，并行地運(yùn)行分布式程序 分布式操作

17、系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的比較分布式操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的比較 分布性、并行性、透明性、共享性、健壯性分布性、并行性、透明性、共享性、健壯性2022-2-25操作系統(tǒng)231.2 操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展 嵌入式操作系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)概念：概念：嵌入式系統(tǒng)在用來控制設(shè)備的計(jì)算機(jī)中運(yùn)行，這嵌入式系統(tǒng)在用來控制設(shè)備的計(jì)算機(jī)中運(yùn)行，這種設(shè)備不是一般意義上的計(jì)算機(jī)，并且不允許用戶安裝種設(shè)備不是一般意義上的計(jì)算機(jī)，并且不允許用戶安裝軟件。軟件。特點(diǎn)特點(diǎn) 可裝卸性，強(qiáng)實(shí)時(shí)性可裝卸性，強(qiáng)實(shí)時(shí)性 統(tǒng)一的接口統(tǒng)一的接口 操作方便、簡單、提供友好的圖形操作方便、簡單、提供友好的圖形GUIGUI 提供強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，強(qiáng)穩(wěn)定性

18、，弱交互性提供強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，強(qiáng)穩(wěn)定性，弱交互性 固化代碼固化代碼 更好的硬件適應(yīng)性，也就是良好的移植性更好的硬件適應(yīng)性，也就是良好的移植性1.2 操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展q推動(dòng)操作系統(tǒng)發(fā)展的主要?jiǎng)恿ν苿?dòng)操作系統(tǒng)發(fā)展的主要?jiǎng)恿?- - 不斷提高計(jì)算機(jī)資源利用率的需要不斷提高計(jì)算機(jī)資源利用率的需要 - - 方便用戶方便用戶 - - 器件的不斷更新?lián)Q代器件的不斷更新?lián)Q代 - - 計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展 1.3 研究操作系統(tǒng)的幾種觀點(diǎn)q 軟件的觀點(diǎn)軟件的觀點(diǎn) 從軟件的觀點(diǎn)來看，操作系統(tǒng)有其作為軟件的外在特從軟件的觀點(diǎn)來看，操作系統(tǒng)有其作為軟件的外在特性和內(nèi)在特性性和內(nèi)在特性q

19、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源管理的觀點(diǎn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源管理的觀點(diǎn) 操作系統(tǒng)的主要功能是針對(duì)處理機(jī)、存儲(chǔ)器、操作系統(tǒng)的主要功能是針對(duì)處理機(jī)、存儲(chǔ)器、I/OI/O設(shè)備、設(shè)備、文件這四類資源進(jìn)行有效的管理文件這四類資源進(jìn)行有效的管理q 進(jìn)程的觀點(diǎn)進(jìn)程的觀點(diǎn) 把操作系統(tǒng)看作由若干進(jìn)程和一個(gè)對(duì)進(jìn)程進(jìn)行協(xié)調(diào)的把操作系統(tǒng)看作由若干進(jìn)程和一個(gè)對(duì)進(jìn)程進(jìn)行協(xié)調(diào)的核心所組成。每個(gè)進(jìn)程都完成某一特定任務(wù)，而操作系統(tǒng)核心所組成。每個(gè)進(jìn)程都完成某一特定任務(wù)，而操作系統(tǒng)的核心則控制和協(xié)調(diào)這些進(jìn)程的運(yùn)行，解決進(jìn)程之間的通的核心則控制和協(xié)調(diào)這些進(jìn)程的運(yùn)行，解決進(jìn)程之間的通信信 1.3 研究操作系統(tǒng)的幾種觀點(diǎn)q 用戶與計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)之間接口的觀

20、點(diǎn)用戶與計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)之間接口的觀點(diǎn) 操作系統(tǒng)處于用戶與計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)之間，用戶通過操作系統(tǒng)處于用戶與計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)之間，用戶通過操作系統(tǒng)來使用計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)來使用計(jì)算機(jī) 用戶可以通過以下兩種方式來使用計(jì)算機(jī)用戶可以通過以下兩種方式來使用計(jì)算機(jī) ：命令方式、：命令方式、系統(tǒng)調(diào)用方式系統(tǒng)調(diào)用方式q 虛機(jī)器觀點(diǎn)虛機(jī)器觀點(diǎn) 操作系統(tǒng)為用戶使用計(jì)算機(jī)提供了許多服務(wù)功能和良操作系統(tǒng)為用戶使用計(jì)算機(jī)提供了許多服務(wù)功能和良好的工作環(huán)境，把計(jì)算機(jī)擴(kuò)充為功能更強(qiáng)、使用更加方便好的工作環(huán)境，把計(jì)算機(jī)擴(kuò)充為功能更強(qiáng)、使用更加方便的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 1.3 研究操作系統(tǒng)的幾種觀點(diǎn)q 服務(wù)提供者觀點(diǎn)服務(wù)提供者觀點(diǎn)

21、 操作系統(tǒng)提供了程序執(zhí)行的環(huán)境，也為程序和用戶提供操作系統(tǒng)提供了程序執(zhí)行的環(huán)境，也為程序和用戶提供了一系列的操作系統(tǒng)服務(wù)。了一系列的操作系統(tǒng)服務(wù)。 操作系統(tǒng)提供公共服務(wù)類型包括操作系統(tǒng)提供公共服務(wù)類型包括 ： 程序執(zhí)行程序執(zhí)行 I/OI/O操作操作 文件系統(tǒng)操縱文件系統(tǒng)操縱 通信通信 差錯(cuò)檢測差錯(cuò)檢測1.4 操作系統(tǒng)的功能與特點(diǎn)q 通用操作系統(tǒng)通用操作系統(tǒng) 一個(gè)系統(tǒng)兼有批量處理、分時(shí)處理和實(shí)時(shí)處理三者或一個(gè)系統(tǒng)兼有批量處理、分時(shí)處理和實(shí)時(shí)處理三者或其中兩者的功能，而形成通用操作系統(tǒng)其中兩者的功能，而形成通用操作系統(tǒng) q 操作系統(tǒng)的功能操作系統(tǒng)的功能 處理機(jī)管理功能處理機(jī)管理功能 進(jìn)程控制、進(jìn)程

22、同步、進(jìn)程通信、調(diào)度進(jìn)程控制、進(jìn)程同步、進(jìn)程通信、調(diào)度 存儲(chǔ)器管理的功能存儲(chǔ)器管理的功能 內(nèi)存分配、內(nèi)存保護(hù)、地址映射、內(nèi)存擴(kuò)充內(nèi)存分配、內(nèi)存保護(hù)、地址映射、內(nèi)存擴(kuò)充 設(shè)備管理功能設(shè)備管理功能 緩沖管理、設(shè)備分配、設(shè)備處理、設(shè)備獨(dú)立性和虛擬設(shè)備緩沖管理、設(shè)備分配、設(shè)備處理、設(shè)備獨(dú)立性和虛擬設(shè)備1.4 操作系統(tǒng)的功能與特點(diǎn) 文件管理功能文件管理功能 文件存儲(chǔ)空間的管理、目錄管理、文件的讀寫管理和存文件存儲(chǔ)空間的管理、目錄管理、文件的讀寫管理和存取控制取控制 用戶接口用戶接口 命令接口命令接口 包括聯(lián)機(jī)用戶接口和脫機(jī)用戶接口包括聯(lián)機(jī)用戶接口和脫機(jī)用戶接口 程序接口程序接口 圖形接口圖形接口1.4

23、操作系統(tǒng)的功能與特點(diǎn)q 操作系統(tǒng)的特征操作系統(tǒng)的特征 并發(fā)并發(fā) 并行性是指兩個(gè)或多個(gè)事件在同一時(shí)刻發(fā)生并行性是指兩個(gè)或多個(gè)事件在同一時(shí)刻發(fā)生 并發(fā)性是指兩個(gè)或多個(gè)事件在同一時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生并發(fā)性是指兩個(gè)或多個(gè)事件在同一時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生 共享共享 互斥共享方式、同時(shí)訪問方式互斥共享方式、同時(shí)訪問方式 虛擬虛擬 通過某種技術(shù)把一個(gè)物理實(shí)體變成若干個(gè)邏輯上的對(duì)應(yīng)通過某種技術(shù)把一個(gè)物理實(shí)體變成若干個(gè)邏輯上的對(duì)應(yīng)物物 異步性異步性1.5 操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)q 傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 模塊化結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng)模塊化結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng)采用模塊化程序設(shè)計(jì)技術(shù)采用模塊化程序設(shè)計(jì)技術(shù)模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法較之無結(jié)構(gòu)的操作

24、系統(tǒng)具有模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法較之無結(jié)構(gòu)的操作系統(tǒng)具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn)：以下明顯的優(yōu)點(diǎn)： 提高了操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性、可理解性和可維護(hù)提高了操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性、可理解性和可維護(hù)性。性。 增強(qiáng)了操作系統(tǒng)的可適應(yīng)性。增強(qiáng)了操作系統(tǒng)的可適應(yīng)性。 加速了操作系統(tǒng)的開發(fā)過程。加速了操作系統(tǒng)的開發(fā)過程。1.5 操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法的仍存在著下述問題：結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法的仍存在著下述問題： 對(duì)模塊的劃分及對(duì)接口的規(guī)定要精確描述很困難。對(duì)模塊的劃分及對(duì)接口的規(guī)定要精確描述很困難。 從功能觀點(diǎn)來劃分模塊時(shí)，未能將共享資源和獨(dú)占從功能觀點(diǎn)來劃分模塊時(shí)，未能將共享資源和獨(dú)占資源加以區(qū)別。資源加以區(qū)別。 操作系統(tǒng)進(jìn)

25、程管理存儲(chǔ)管理文件管理進(jìn)程控制進(jìn)程調(diào)度內(nèi)存分配內(nèi)存保護(hù)目錄管理磁盤管理1.5 操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 層次結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng)方法方法 將操作系統(tǒng)分成若干層；每一層實(shí)現(xiàn)一組基本概念以將操作系統(tǒng)分成若干層；每一層實(shí)現(xiàn)一組基本概念以及與其相關(guān)的基本屬性。層與層之間的相互關(guān)系要滿及與其相關(guān)的基本屬性。層與層之間的相互關(guān)系要滿足：所有各層的實(shí)現(xiàn)不依賴其以上各層所提供的概念足：所有各層的實(shí)現(xiàn)不依賴其以上各層所提供的概念及其屬性，只依賴其直接下層所提供的概念及屬性；及其屬性，只依賴其直接下層所提供的概念及屬性；每一層均對(duì)其上各層隱藏其下各層的存在。每一層均對(duì)其上各層隱藏其下各層的存在。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 易保

26、證系統(tǒng)的正確性。易保證系統(tǒng)的正確性。 易擴(kuò)充性和易維護(hù)性。易擴(kuò)充性和易維護(hù)性。層次結(jié)構(gòu)的主要缺點(diǎn)就是系統(tǒng)效率低。層次結(jié)構(gòu)的主要缺點(diǎn)就是系統(tǒng)效率低。1.5 操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)q 現(xiàn)代操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)現(xiàn)代操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 微內(nèi)核微內(nèi)核特點(diǎn)特點(diǎn) 足夠小的內(nèi)核。足夠小的內(nèi)核。 基于客戶基于客戶/ /服務(wù)器模式。服務(wù)器模式。 應(yīng)用機(jī)制和策略分離的技術(shù)。應(yīng)用機(jī)制和策略分離的技術(shù)。 采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)。采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)。微內(nèi)核雖然帶來了諸多的優(yōu)點(diǎn)，但不可否認(rèn)微內(nèi)微內(nèi)核雖然帶來了諸多的優(yōu)點(diǎn)，但不可否認(rèn)微內(nèi)核較早期的操作系統(tǒng)而言，運(yùn)行效率有所降低。核較早期的操作系統(tǒng)而言，運(yùn)行效率有所降低。1.5 操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)文件服

27、務(wù)器文件服務(wù)器內(nèi)存服務(wù)器內(nèi)存服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器硬件硬件微內(nèi)核微內(nèi)核SPI核心態(tài)核心態(tài)用戶態(tài)用戶態(tài)1.5 操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 微內(nèi)核微內(nèi)核一個(gè)微內(nèi)核思想的略微變體是將進(jìn)程劃分為兩類：一個(gè)微內(nèi)核思想的略微變體是將進(jìn)程劃分為兩類：服務(wù)器，每個(gè)服務(wù)器提供某種服務(wù)；客戶端，使服務(wù)器，每個(gè)服務(wù)器提供某種服務(wù)；客戶端，使用這些服務(wù)。這個(gè)模式就是所謂的客戶機(jī)用這些服務(wù)。這個(gè)模式就是所謂的客戶機(jī)- -服務(wù)服務(wù)器模式。器模式。通常，在系統(tǒng)最底層是微內(nèi)核，但并不是必須這通常，在系統(tǒng)最底層是微內(nèi)核，但并不是必須這樣的。樣的。這個(gè)模式的本質(zhì)是存在客戶端進(jìn)程和服務(wù)器進(jìn)程。這個(gè)模式的本質(zhì)是存在客戶端進(jìn)程和服務(wù)器進(jìn)程。

28、1.6 操作系統(tǒng)的硬件環(huán)境 任何系統(tǒng)軟件都是硬件功能的延伸，并且都是任何系統(tǒng)軟件都是硬件功能的延伸，并且都是建立在硬件基礎(chǔ)上的，離不開硬件設(shè)施的支持。而建立在硬件基礎(chǔ)上的，離不開硬件設(shè)施的支持。而操作系統(tǒng)更是直接依賴于硬件條件，與硬件的關(guān)系操作系統(tǒng)更是直接依賴于硬件條件，與硬件的關(guān)系尤為密切尤為密切q中央處理機(jī)（中央處理機(jī)（CPUCPU） CPUCPU的構(gòu)成與基本工作方式的構(gòu)成與基本工作方式 一般的處理機(jī)由運(yùn)算器、控制器、一系列的寄一般的處理機(jī)由運(yùn)算器、控制器、一系列的寄存器以及高速緩存構(gòu)成。存器以及高速緩存構(gòu)成。1.6 操作系統(tǒng)的硬件環(huán)境處理機(jī)中的寄存器處理機(jī)中的寄存器 寄存器為處理機(jī)本身提

29、供了一定的存儲(chǔ)能力，寄存器為處理機(jī)本身提供了一定的存儲(chǔ)能力，它們的速度比內(nèi)存儲(chǔ)器快得多，但是因?yàn)樵靸r(jià)很高，它們的速度比內(nèi)存儲(chǔ)器快得多，但是因?yàn)樵靸r(jià)很高，存儲(chǔ)容量一般都很小。存儲(chǔ)容量一般都很小。 處理器一般包括兩類寄存器：用戶可見寄存器、處理器一般包括兩類寄存器：用戶可見寄存器、控制和狀態(tài)寄存器（如控制和狀態(tài)寄存器（如PCPC、IRIR、PSWPSW）1.6 操作系統(tǒng)的硬件環(huán)境指令執(zhí)行的基本過程指令執(zhí)行的基本過程 特權(quán)指令和非特權(quán)指令特權(quán)指令和非特權(quán)指令 特權(quán)指令特權(quán)指令 在指令系統(tǒng)中那些只能由操作系統(tǒng)使用的指令在指令系統(tǒng)中那些只能由操作系統(tǒng)使用的指令 非特權(quán)指令非特權(quán)指令 允許一般的用戶使用的

30、指令允許一般的用戶使用的指令1.6 操作系統(tǒng)的硬件環(huán)境 處理機(jī)的狀態(tài)處理機(jī)的狀態(tài) 管態(tài)管態(tài)（特權(quán)態(tài)、特態(tài)、系統(tǒng)態(tài)）（特權(quán)態(tài)、特態(tài)、系統(tǒng)態(tài)） 指操作系統(tǒng)管理程序運(yùn)行的狀態(tài)?？梢詧?zhí)行全部指令，指操作系統(tǒng)管理程序運(yùn)行的狀態(tài)?？梢詧?zhí)行全部指令，使用所有資源，具有改變處理機(jī)狀態(tài)的能力使用所有資源，具有改變處理機(jī)狀態(tài)的能力 目態(tài)目態(tài)（普通態(tài)、普態(tài)、用戶態(tài)）（普通態(tài)、普態(tài)、用戶態(tài)） 指用戶程序運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)。只能執(zhí)行非特權(quán)指令有些指用戶程序運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)。只能執(zhí)行非特權(quán)指令有些系統(tǒng)分為核心狀態(tài)、管理狀態(tài)和用戶程序狀態(tài)系統(tǒng)分為核心狀態(tài)、管理狀態(tài)和用戶程序狀態(tài) 程序狀態(tài)字程序狀態(tài)字PSWPSW 用來指示處理器狀態(tài)，

31、通常包括以下狀態(tài)代碼：用來指示處理器狀態(tài)，通常包括以下狀態(tài)代碼： CPUCPU的工作狀態(tài)代碼的工作狀態(tài)代碼 條件碼條件碼 中斷屏蔽碼中斷屏蔽碼1.6 操作系統(tǒng)的硬件環(huán)境q存儲(chǔ)系統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng) 存儲(chǔ)器的類型存儲(chǔ)器的類型 讀寫型存儲(chǔ)器（隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器讀寫型存儲(chǔ)器（隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器RAMRAM） 只讀型存儲(chǔ)器（只讀存儲(chǔ)器只讀型存儲(chǔ)器（只讀存儲(chǔ)器ROMROM） 存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要考慮三個(gè)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要考慮三個(gè)問題：問題：容量、速度和成本容量、速度和成本 提高存儲(chǔ)系統(tǒng)效能的關(guān)鍵點(diǎn)就在于程提高存儲(chǔ)系統(tǒng)效能的關(guān)鍵點(diǎn)就在于程序的存儲(chǔ)訪問局部性原理序的存儲(chǔ)訪問局部性原

32、理1.6 操作系統(tǒng)的硬件環(huán)境存儲(chǔ)分塊存儲(chǔ)分塊 為了簡化對(duì)存儲(chǔ)器的分配和管理，在不少計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中為了簡化對(duì)存儲(chǔ)器的分配和管理，在不少計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中把存儲(chǔ)器分成塊。在為用戶分配內(nèi)存空間時(shí)，以塊為最小單把存儲(chǔ)器分成塊。在為用戶分配內(nèi)存空間時(shí)，以塊為最小單位位存儲(chǔ)保護(hù)存儲(chǔ)保護(hù) 常用的存儲(chǔ)保護(hù)機(jī)構(gòu)：界地址寄存器（界限寄存器）、常用的存儲(chǔ)保護(hù)機(jī)構(gòu)：界地址寄存器（界限寄存器）、存儲(chǔ)鍵存儲(chǔ)鍵q 緩沖技術(shù)緩沖技術(shù) 引入原因引入原因 為了解決部件之間速度不匹配的問題為了解決部件之間速度不匹配的問題 類型類型 單緩沖、雙緩沖、多緩沖（單緩沖、雙緩沖、多緩沖（CacheCache）1.6 操作系統(tǒng)的硬件環(huán)境q中斷技術(shù)中

33、斷技術(shù) 中斷的概念中斷的概念什么是中斷什么是中斷 所謂中斷是指所謂中斷是指CPUCPU對(duì)系統(tǒng)中或系統(tǒng)外發(fā)生的異步事件對(duì)系統(tǒng)中或系統(tǒng)外發(fā)生的異步事件的響應(yīng)；的響應(yīng)； - - 引起中斷的那些事件稱為中斷事件或中斷源；引起中斷的那些事件稱為中斷事件或中斷源； - - 中斷源向處理器發(fā)出的請(qǐng)求信號(hào)稱為中斷請(qǐng)求；中斷源向處理器發(fā)出的請(qǐng)求信號(hào)稱為中斷請(qǐng)求； - - 把處理中斷事件的那段程序稱為中斷處理程序把處理中斷事件的那段程序稱為中斷處理程序 - - 中斷的作用：能充分發(fā)揮處理器的使用效率中斷的作用：能充分發(fā)揮處理器的使用效率 、提高、提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)能力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)能力 - - 典型的中斷：程序中斷、時(shí)鐘

34、中斷、典型的中斷：程序中斷、時(shí)鐘中斷、I/OI/O中斷、硬件中斷、硬件失效中斷失效中斷1.6 操作系統(tǒng)的硬件環(huán)境中斷的分類中斷的分類 依據(jù)依據(jù)中斷的功能中斷的功能：可屏蔽中斷（：可屏蔽中斷（I/OI/O中斷）、不可屏中斷）、不可屏蔽中斷（機(jī)器內(nèi)部故障、掉電中斷）、程序錯(cuò)誤中斷（溢出、蔽中斷（機(jī)器內(nèi)部故障、掉電中斷）、程序錯(cuò)誤中斷（溢出、除法錯(cuò)等中斷）、軟件中斷（除法錯(cuò)等中斷）、軟件中斷（TrapTrap指令或中斷指令指令或中斷指令I(lǐng)NTINT） 依據(jù)依據(jù)被激發(fā)的手段被激發(fā)的手段：強(qiáng)迫性中斷、自愿性中斷：強(qiáng)迫性中斷、自愿性中斷 依據(jù)依據(jù)中斷事件發(fā)生和處理是否是異步中斷事件發(fā)生和處理是否是異步 ：

35、異步中斷：異步中斷（中斷）、同步中斷（異常）（中斷）、同步中斷（異常） 依據(jù)依據(jù)中斷源的類型中斷源的類型：硬件中斷、軟件中斷：硬件中斷、軟件中斷1.6 操作系統(tǒng)的硬件環(huán)境 中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng)組成部分中斷系統(tǒng)組成部分 中斷系統(tǒng)的硬件中斷裝置中斷系統(tǒng)的硬件中斷裝置 軟件中斷處理程序軟件中斷處理程序中斷裝置一般要提供的基本功能中斷裝置一般要提供的基本功能 提供識(shí)別中斷源的方法提供識(shí)別中斷源的方法 提供查詢中斷狀態(tài)的方法提供查詢中斷狀態(tài)的方法 提供中斷現(xiàn)場保護(hù)的能力提供中斷現(xiàn)場保護(hù)的能力 提供中斷處理程序?qū)ぶ纺芰μ峁┲袛嗵幚沓绦驅(qū)ぶ纺芰?具有預(yù)定義的系統(tǒng)控制棧和中斷處理程序入口地址映具有預(yù)定義的

36、系統(tǒng)控制棧和中斷處理程序入口地址映射表等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和它們?cè)趦?nèi)存中的位置射表等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和它們?cè)趦?nèi)存中的位置1.6 操作系統(tǒng)的硬件環(huán)境 中斷邏輯與中斷寄存器中斷邏輯與中斷寄存器 中斷寄存器中斷寄存器：有的大型計(jì)算機(jī)中為了區(qū)分和不丟失每個(gè)：有的大型計(jì)算機(jī)中為了區(qū)分和不丟失每個(gè)中斷信號(hào)，通常對(duì)應(yīng)每個(gè)中斷源都分別用一個(gè)固定的觸發(fā)器中斷信號(hào)，通常對(duì)應(yīng)每個(gè)中斷源都分別用一個(gè)固定的觸發(fā)器來寄存中斷信號(hào)，這些觸發(fā)器的全體稱為中斷寄存器來寄存中斷信號(hào)，這些觸發(fā)器的全體稱為中斷寄存器 中斷掃描機(jī)構(gòu)中斷掃描機(jī)構(gòu)：處理器的控制部件中能檢測中斷的機(jī)構(gòu)：處理器的控制部件中能檢測中斷的機(jī)構(gòu) 多級(jí)中斷和中斷屏蔽多級(jí)中斷和中斷屏蔽

37、 中斷優(yōu)先級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)：高優(yōu)先級(jí)屏蔽低優(yōu)先級(jí)：高優(yōu)先級(jí)屏蔽低優(yōu)先級(jí) 同一中斷級(jí)中有多個(gè)中斷請(qǐng)求時(shí)，可采用固定的優(yōu)先數(shù)同一中斷級(jí)中有多個(gè)中斷請(qǐng)求時(shí)，可采用固定的優(yōu)先數(shù)和輪轉(zhuǎn)法來處理和輪轉(zhuǎn)法來處理1.6 操作系統(tǒng)的硬件環(huán)境 中斷響應(yīng)中斷響應(yīng) CPUCPU何時(shí)響應(yīng)中斷何時(shí)響應(yīng)中斷：通常在指令周期最后時(shí)刻接受中斷：通常在指令周期最后時(shí)刻接受中斷請(qǐng)求，或是在此時(shí)掃描中斷寄存器請(qǐng)求，或是在此時(shí)掃描中斷寄存器 如何知道提出中斷請(qǐng)求的設(shè)備或中斷源如何知道提出中斷請(qǐng)求的設(shè)備或中斷源：一是用軟件指：一是用軟件指令去查詢各設(shè)備接口；二是使用令去查詢各設(shè)備接口；二是使用“向量中斷向量中斷”硬件設(shè)施硬件設(shè)施 中斷處理中斷處理中斷處理的一般過程中斷處理的一般過程 設(shè)備給處理器發(fā)了一個(gè)中斷信號(hào)設(shè)備給處理器發(fā)了一個(gè)中斷信號(hào) 處理器處理完當(dāng)前指今后響應(yīng)中斷處理器處理完當(dāng)前指今后響應(yīng)中斷 1.6 操作系統(tǒng)的硬件環(huán)境 處理器處理完當(dāng)前指令后檢測到中斷，判斷出中斷來處理器處