中断异常和系统调用

思维导图

中断的作用

CPU上会有两种程序

• 操作系统内核程序
• 应用程序

中断是让操作系统内核夺回CPU使用权的唯一途径

内核态 —-> 用户态： 执行一条特权指令，—修改PSW的标志位为”用户态“， 这个动作意味着操作系统主动让出CPU使用权

用户态 —-> 内核态： 由中断引发， 硬件自动完成变态的过程 ，触发中断信号意味着操作系统将强行夺回CPU的使用权。

中断的类型

内中断（异常）

与当前执行的指令有关， 中断信号来源于CPU内部

1. 陷阱、 陷入（trap ）

由陷入指令引发的， 是应用程序故意引起的

1. 故障 （ fault ）

由错误条件引起的 ， 可能被内核程序修改 ，内核程序修复后会把cpu的使用权交给应用程序， 让他继续执行。

1. 终止 （ abort ）

由致命错误引起的 ， 内核程序无法修复的错误。 所以内核就不会将cpu使用权交给应用程序 。

如： 非法的使用特权指令。

外中断

与当前执行的指令无关， 中断信号来源于CPU外部

中断机制的基本原理

不同的中断信号 ，需要用不同的中断处理程序来处理， 当cpu检测到中断信号后， 会根据中断信号的类型去查询”中断向量表“ ， 以此来找到相应的中断处理程序在内存中的存放位置。

什么是系统调用

操作系统作为用户 和 计算机硬件之间的接口， 需要向上提供一些 简单易用的服务接口。 主要包括 命令接口和程序接口， 其中程序接口 由一组系统调用组成。

系统调用 和 库函数的区别

例子 ，为什么系统调用是必须的 ？

需要通过系统调用来达到对共享资源的一种调度的作用。

什么功能要用系统调用实现 ?

应用程序通过系统调用请求操作系统的服务， 而系统中的各个共享资源都由操作系统内核统一进行掌管， 因此 ，凡是与共享资源有关的操作 （如： 内存分配， IO操作，文件管理等） ，都必须通过系统调用的方式像操作系统内核提出服务请求， 由操作系统内核代为完成 。 这样可以保证系统的稳定性和安全性。 防止用户进行非法操作。

系统调用的过程

重听， 相对来说是重点1.3_3_系统调用

6.10