操作系统笔记——001 操作系统的运行环境

前言

笔者的学习主线是视频，辅线是书籍。未标明章节的为辅线内容，可以当扩展资料或者深入理解资料。

CPU识别特权指令和非特权指令——依赖于处理器状态的标识

• 多数系统的处理器状态分为管态（操作系统管理程序）和目态（用户程序）
• 程序状态字PSW是一个专门用来只是处理器状态的寄存器

主存储器——一个作业必须把它的程序和数据存放在贮存中才能运行

• 操作系统本身需要存储进主存
• 操作系统需要调控用户作业进出主存

缓冲技术——CPU处理数据速度与设备传输数据速度比匹配，用缓冲区来环节一下其间的速度矛盾

• 缓冲是外部设备在进行数据传输期间专门用来暂存这些数据的主存区域
• 为了提高设备利用率，通常使用多个缓冲区
• 所有的缓冲区都是链指针链入不同的缓冲区队列
• 当需要缓冲区时，就向操作系统提出请求，操作系统分给一块相应的空闲缓冲区供其使用

中断技术

异步。当发生异步事件后，打断处理器对当前程序的执行，而转去处理该异步事件（即执行该事件的中断处理程序）。直到处理完该异步事件之后，再转回原程序的中断点继续执行。
处理器的控制部件中增设一个能检测中断的机构，称为中断扫描机构。通常在每条指令执行周期的最后时刻扫描中断寄存器，询问是否有中断信号到来。若无，就继续执行下一条指令。若有，则中断硬件将该中断触发器内容按规定的编码送入程序状态字psw的相应位，称为中断码。
中断存在中断优先级，用于协调多个中断请求，同级中断可以采用固定优先数或轮转法进行协调。

时钟、时钟队列

• 为系统发现陷入死循环（编程错误）的作业，从而防止机时的浪费
• 分时系统中，用间隔时钟来实现用户作业间按时间片轮转
• 在实时系统中，按要求的时间间隔输出正确的时间讯号传递给一个实时控制设备
• 定时唤醒要求延迟执行的外部事件
• 记录用户使用时间、某外部事件发生的时间间隔
• ……

固件——微程序设计

许多原属软件的功能，同故宫微程序设计技术可以转化为硬件，也就是固化，故称这些具有软件功能的硬件为固件。
微指令/微操作：计算机控制线路的基本操作
所谓微程序设计是指把计算机控制器的操作用微指令编成程序（称微程序或微代码）来实现
操作系统经常调用的功能（例如调度程序）做成微程序——固件来实现，则比用软件实现要快很多