操作系统第二章 进程和中断

进程是什么

进程是某个允许并发执行的程序在某个数据集合上的执行过程

进程和程序的区别

进程是动态的过程,存在比较短暂,程序是静态的,是永久存在的
一个进程可以对应许多个程序,一个程序也可以有多个进程

进程控制块

进程控制块是进程实体的一部分,是记录性的数据结构
存在着进程标识符信息、处理机状态信息、进程调度信息和进程控制信息

进程的三种基本状态

就绪态、运行态、阻塞态
就绪态的进程除了cpu的时间片之外,其他资源已经准备好了
运行态是指正在运行的进程
阻塞态是指正在等待事件发生的进程

进程状态转换

进程创建

申请空白的进程控制块
为新进程分配资源
初始化进程控制块
将进程插入就绪队列

进程阻塞

暂停进程的运行
将进程状态改为阻塞态
将进程插入阻塞队列
重新进行程序调度

进程唤醒

将进程从阻塞队列移出
将进程由阻塞态转为就绪态
将进程插入就绪队列

中断是什么

中断是处理器停止按照已有顺序执行的事件

为什么要有中断

中断的存在使得处理器能够与其他设备并行运行,解决了处理器等待设备的时间浪费问题,提高了处理器利用率,改善了性能

中断类型

内部中断

指的是程序运行时出现错误:如除数为0

外部中断

外部可屏蔽中断:如打印机
外部不可屏蔽中断:如硬件故障或断电

什么时候响应中断(外部中断)

程序处于开中断状态
且在每条指令执行结束之后进行检测

中断处理过程!

中断检测:开中断状态下,每条指令执行结束后进行中断检测
中断响应和中断处理:若检测到中断信号,关中断,保存断点和现场,程序计数器PC换为中断服务程序的入口地址(由中断向量表保存,不同中断源对应不同中断向量,根据中断向量查找中断向量表),开中断,执行中断服务程序,关中断,恢复现场和断点,开中断,返回断点

操作系统做了什么

初始化中断描述符表
初始化中断描述符表寄存器
执行中断处理程序

时钟的重要性

定时测量
防止进程垄断资源
与时钟有关的程序需要时钟支持

操作系统内核完成的时钟功能

保存当前的日期和时间
维持定时器

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