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OS: Introduction
操作系统简介
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中断
是从运行用户态程序转换到运行内核态程序的唯一途径。
- 内中断：与当前运行指令有关，中断信号来自于 CPU 内部。
- 例子：用户态想请求操作系统内核的服务，会执行陷入指令，会引发一个内部中断信号
- 外中断：与当前运行指令无关，中断信号来自与 CPU 外部。
- 例子：时钟中断，由硬件发出。
有时，“中断”特指狭义的中断，即外中断，而内中断一般称为“异常”。
中断向量表
用于找到响应的中断处理程序
| 中断信号类型 | 中断处理程序指针 |
|---|---|
| 0 | 0x… |
| 1 | 0x… |
| … | 0x… |
系统调用
比高级语言的库函数更底层的接口，应用程序通过系统调用访问共享资源。 调用方式：用户态程序向特定寄存器中传入指定参数后调用陷入指令， 系统调用处理程序会读取寄存器中的值，然后进行特定操作。
操作系统架构
- 宏内核：大量功能都运行在内核态
- 微内核：不属于最核心功能的程序都运行在用户态， 缺点是需要频繁进行用户态与内核态之间进程的通信，性能较差。
操作系统引导
硬盘
- 主引导记录（MBR），包含磁盘引导程序和分区表
- 活动分区：安装了操作系统的分区
- 引导记录（PBR）
- 根目录，存放有启动管理程序
- 其他
主存
- RAM
- ROM：ROM 引导程序是自举程序
启动流程
- ROM 引导程序（进行硬件自检），完成后指示 CPU 将磁盘上的主引导记录读入内存
- 通过主引导记录找到活动分区（扫描分区表）
- 通过活动分区的引导记录找到根目录中存放启动管理程序的位置
- 执行启动管理程序，完成系统初始化的过程