操作系统笔记1

操作系统OS
计算机工作原理：  取指执行
    计算机5大部件：输入设备、输出设备、存储器、运算器、控制器
    1、引导扇区   操作系统从这里开始
    {
        
    }

    汇编
    计组
    OS
    设计模式思想和编程模块化和规范
    微内核
    外核：硬件 应用2部分 

操作系统的启动：
    刚开始操作系统在硬盘上。
    1、磁盘里的操作载入到内存里  bootloader
        
    2、系统如何运行应用程序
         1、外设   中断 I/O
             中断：硬件设备的计时器中断和网络中断 
             
         2、程序   系统调用 异常
             异常：应用程序的非法指令
         源头：
             中断：外设（键盘、鼠标、显卡、网卡）
             异常：应用程序意想不到的行为（程序除 0 操作）
             系统调用：应用程序请求操作系统提供服务。
         处理时间：
             中断：异步（操作系统不知道什么时候产生）
             异常：同步
             系统调用：异步或同步
         响应：
             中断：持续，对用户应用程序是透明的
             异常：杀死或者重新执行 意想不到的应用程序
             系统调用：等待和持续

     -中断异常的处理过程
     1、中断：
     硬件：
     操作系统会：
         设置中断标记（CPU初始化）
         1、将内部、外部时间设置中断标记
         2、中断事件的ID
     软件：
         保存当前处理状态（保存被打断程序的现场）
         中断服务程序处理
         清楚中断标记
         恢复之前保存的处理状态
     2、异常：
     操作系统会：
         保存现场
         异常处理
             杀死产生异常的程序
             重新执行异常指令
         恢复现场
     3、系统调用：
         操作系统提供接口
         程序访问主要是通过
跨越操作系统边界的开销
    执行时间上的开销超过程序调用
    开销：
        建立中断、异常、系统调用号与对应服务历程映射关系的初始化开销
        建立内核堆栈
        验证参数
        内核态映射到用户态的地址空间 更新页面映射权限
        内核态独立地址空间：TLB

-第二章    操作系统如何管理物理内存
    a 计算机体系结构/内存分层体系
        计算机体系结构
        CPU（运算器 寄存器 控制器 缓存 存储单元） 内存 设备

        =操作系统管理内存的方法
        程序重定位
        分段
        分页
        虚拟内存
        按需分页虚拟内存
        =操作实现以上方法依赖于硬件
        必须知道内存结构
        MMU(内存存储单元)：硬件负责处理CPU的内存访问请求
        
    b 地址空间 和 地址生成

    c 连续内存分配