2010年计算机等考三级网络技术讲义：第二章

　　操作系统所涉及的硬件环境：

　　2 特权指令与处理机状态。

　　特权指令和非特权指令。

　　特权指令是只允许操作系统使用，而不允许一般用户使用的指令。

　　非特权指令之处的指令称为非特权指令，非特权指令的执行不影响其他用户以及系统。

　　3 CPU状态。

　　CPU交替执行操作系统程序和用户程序。

　　CPU的状态属于程序状态字PSW的一位。大多数计算机系统将CPU执行状态分为管态和目态。

　　管态又叫特权态，系统态或核心态。CPU在管态下可以执行指令系统的全集。通常，操作系统在管态下运行。

　　目态又叫常态或用户态。机器处于目态时，程序只能执行非特权指令。用户程序只能在目态下运行，如果用户程序在目态下执行特权指令，硬件将发生中断，由操作系统获得控制，特权指令执行被禁止，这样可以防止用户程序有意或无意的破坏系统。

　　从目态转换为管态的唯一途径是中断。

　　从管态到目态可以通过修改程序状态字来实现，这将伴随这由操作系统程序到用户程序的转换。

　　4 中断机制。

　　中断机制是现代计算机系统中的基础设施之一，它在系统中起着通信网络作用，以协调系统对各种外部事件的响应和处理。

　　中断是实现多道程序设计的必要条件。

　　中断是CPU对系统发生的某个事件作出的一种反应。

　　引起中断的事件称为中断源。中断源向CPU提出处理的请求称为中断请求。发生中断时被打断程序的暂停点成为断点。CPU暂停现行程序而转为响应中断请求的过程称为中断响应。处理中断源的程序称为中断处理程序。CPU执行有关的中断处理程序称为中断处理。而返回断点的过程称为中断返回。

　　中断的实现实行软件和硬件综合完成，硬件部分叫做硬件装置，软件部分成为软件处理程序。

　　中断装置和中断处理程序统称为中断系统。

　　一般将中断源分为两大类：强迫性中断和自愿性中断。

　　强迫性中断是正在运行的程序所不期望的，它们是或发生，何时发生事先无法预料，因而运行程序可以在任意位置处被打断。

　　2 输入输出中断:：这是来自通道或外部设备的中断。

　　3 硬件故障中断

　　4 时钟中断

　　5 控制台中断

　　6 程序性中断