操作系统知识回顾

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1、操作系统知识回顾进程的状态运行态：running，正在运行就绪态：running，万事俱备，等待被调度运行睡眠态：等待一个事件发生，由内核唤醒，才能继续运行，如I/O可中断睡眠：睡眠中可被信号唤醒，并处理信号，接着睡眠不可中断睡眠：忽略信号，直至被唤醒暂停态：收到停止信号SIGTSTOP或被调试器暂停僵死态：父进程没有使用wait4调用，子进程退出后资源已释放，但仍处于进程列表中退出态：wait系统调用已发出，在进程完全从系统移出之前。中断和异常概念中断是异步事件，一般由I/O设备产生。分为可屏蔽中断和不可屏蔽中断。异常

2、是同步事件，发生在当前CPU正在处理的事情中，在CPU在执行一条指令时，检测到一条或多条已被预定义的异常。异常可分为处理器检测到的异常如错误、陷阱、中止（aborts）和可编程异常。缺页错误是一个错误的例子。陷阱主要用来调试程序（如设置断点）。中止来自于硬件错误和无效的系统表，中止处理程序别无它法只能强制处理器中止。不可屏蔽中断non-maskableinterrupt (NMI)AnNMIisoftenusedwhenresponsetimeiscritical,andwhenaninterruptshouldneve

3、rbedisabledinthenormaloperationofthesystem.Suchusesincludethereportingofnon-recoverablehardwareerrors,methodsforsystemdebuggingandprofiling,andspecialcasehandling(lastminutehacks)suchassystemresets.Inmodernarchitectures,NMIsaretypicallyusedtohandlenon-recoverable

4、errors,whichneedimmediateattention.Therefore,suchinterruptsshouldnotbemaskedinthenormaloperationofthesystem.Theseerrorsincludenon-recoverableinternalsystemchipseterrors,corruptioninsystemmemorysuchas parity and ECC errors,anddatacorruptiondetectedonsystemandperip

5、heralbuses.Onsomesystems,anNMIcanbetriggeredbythecomputer'suser [1].Suchapplicationsincludehardwareandsoftware debugging interfaces,andsystemresetbuttons.DebuggingNMIsaretypicallyusedtodiagnoseandfixfaultycode.InsuchcasesanNMIisusedtoexecutean interrupthandler th

6、attransferscontroltoaspecialmonitorprogram.Fromthisprogramadevelopercaninspectthemachine'smemory,andexaminetheinternalstateoftheprogramattheinstantofitsinterruption.SuchNMIsalsoallowcomputerswhichappeartobe hung tobedebuggedordiagnosed.异常和中断向量IA-32架构定义了0～255这256个

7、编号来区分不同的中断和异常，这些编号称为向量。Linux用0～31来标识32个异常和不可屏蔽中断。用32～47来标识16个可屏蔽中断，如中断请求(IRQs)引起的中断（实际上，这些都是I/O设备发出的对CPU的硬中断）。48～255中，只使用了128这一个编号用于软中断。Linux使用128(0x80)中断编号实现系统调用软件产生的中断用INTn汇编指令生成中断，int0x80实现系统调用。当CPU执行到中断指令“INT0x80”时，硬件就做出一系列响应，其动作与上述的中断响应相同。CPU穿过陷阱门，从用户空间进入系统空

8、间。相应地，进程的上下文从用户堆栈切换到系统堆栈。接着运行内核函数system_call（）。首先，进一步保存各寄存器的内容；接着调用syscall_trace()，以系统调用号为下标检索系统调用入口表sys_call_table，从中找到相应的函数；然后转去执行该函数，完成具体的服务。 异常Intel80x86处理