os2操作系统运行环境.ppt

第2章操作系统运行环境
硬件环境
操作系统于其它软件的关系
操作系统与人的接口
固件——微程序设计概念
硬件环境
中央处理器
主存储器
缓冲技术
中断技术
时钟、时钟队列
中央处理器(CPU)
单机系统和多机系统
单机系统:只有一个处理器的计算机系统
多机系统:有多个处理器的计算机系统
中央处理器(CPU)
单用户单任务和多用户多任务

单用户单任务多用户多任务
中央处理器(CPU)
特权指令和非特权指令
在指令系统中只能由操作系统使用的指令,如:启动设备、设置时钟、中断屏蔽、清除内存、存储保护等,称为特权指令。
用户只能使用非特权指令
操作系统可以使用所有的指令
问题1:计算机如何判断当前执行指令的是用户还是操作系统呢?
中央处理器(CPU)
处理器的状态
管态(管理态):操作系统管理程序运行的状态。当处理器处于管理态时可以运行所有指令。
目态(问题态):用户程序运行的状态。当处理器处于目态时,只能执行非特权指令。
问题2:如何使计算机识别当前的处理器状态呢?
中央处理器(CPU)
程序状态字PSW
PSW是一个特殊的寄存器,用于指示处理器的状态
不同的处理器,他们的PSW的位数不同,格式也不同。
一个PSW的例子:见教材page 20
主存储器
存储器的功能
程序(包括用户程序和操作系统程序)只能放在主存中才能运行。
存储器的类型
读写型(RAM:Random Access Memory)
只读型(ROM:Read Only Memory)
主存储器
存储分块
为了简化对存储器的分配和管理,以“块”作为存储器分配的最小单位。
不同的计算机系统,块的大小不同。
主存储器
存储保护
为什么要使用存储保护?
存储保护的方法:
界地址寄存器:在CPU中设置一对寄存器来存放用户作业在主存中的上限地址和下限地址,分别称为上限寄存器和下限寄存器(或者保存下限和程序长度)