操作系统（OS）运行环境（简述总结）

目录

一、定时装置

二、系统栈

三、特权指令与非特权指令

四、处理机状态及状态转换

五、地址映射机构

六、存储保护设施

七、中断装置

八、通道与DMA控制器

九、IO保护

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一、定时装置

绝对时钟：记载实际时间，不发中断。

间隔时钟：定时发生中断，一般间隔单位为“毫秒”。

间隔时钟是实现多道程序的基础—保证操作系统获得控制权。

其它中断也进入操作系统，但是否发生，何时发生没有保障。

二、系统栈

作用：

• 保存中断现场
• 保存子程序转移返回点、参数、局部变量、返回值

位置：

操作系统区域

三、特权指令与非特权指令

特权指令（privileged instruction） 只有在管态才能执行的指令(影响系统状态)

• 关中断，置程序状态字，停机， IO，…….

非特权指令（non-privileged instruction）所有程序可用(不影响系统状态)

• 取数，四则运算，……

四、处理机状态及状态转换

处理机状态

• 系统态（system mode）(管态，核态)
• 用户态（user mode) (目态，常态)

状态转换

• 管态 -->目态(置程序状态字,特权指令)
• 目态 -->管态(中断，trap)

五、地址映射机构

逻辑地址-->物理地址

• 逻辑地址(虚地址)：程序中产生的地址
• 物理地址(实地址)：存储器地址

六、存储保护设施

防止应用程序

• 侵犯操作系统空间;
• 侵犯其它用戶空间.

地址检查

• 越界检查;
• 越权检查（对共享区域）.

七、中断装置

发现并响应中断的硬件机构

• 当前（PSW，PC）-->系统栈
• 中断向量（PSW，PC）-->寄存器

八、通道与DMA控制器

通道：负责IO操作的处理机

• 通道指令系统
• 读写操作
• 控制操作
• 转移操作

通道运控部件

• 通道地址字CAW
• 通道命令字CCW
• 通道状态字CSW
• 通道数据字CDW

• 没有独立指令系统
• 简单块传输

九、IO保护

定义所有IO指令为特权指令

•  方便使用
• 防止发生冲突