《操作系统》课程教学资源（PPT课件）第二章 操作系统运行环境

第二拿操作系统运行环境 第2章操作系统运行环境 2.1硬件环境 22操作系统于其它软件的关系 23操作系统与人的接口 24固件微程序设计概念

第二章 操作系统运行环境 第2章 操作系统运行环境 2.1 硬件环境 2.2 操作系统于其它软件的关系 2.3 操作系统与人的接口 2.4 固件——微程序设计概念

第二拿操作系统运行环境 2.1硬件环境 2.1中央处理器 2.12主存储器 e2.13缓冲技术 2.14中断技术 ●2.15时钟、时钟队列

第二章 操作系统运行环境 2.1 硬件环境 2.1.1 中央处理器 2.1.2 主存储器 2.1.3 缓冲技术 2.1.4 中断技术 2.1.5 时钟、时钟队列

第二拿操作系统运行环境 21.1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

第二章 操作系统运行环境 2.1.1 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

第二拿操作系统运行环境 21.1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

第二章 操作系统运行环境 2.1.1 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

第二拿操作系统运行环境 21.1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?

第二章 操作系统运行环境 2.1.1 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？

第二拿操作系统运行环境 21.1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 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 问题2:如何使计算机识别当前的处理器 状态呢?

第二章 操作系统运行环境 2.1.1 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？

第二拿操作系统运行环境 21.1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 圈不同的处理器,他们的PSW的位数不同, 格式也不同。 个PSW的例子:见教材page20

第二章 操作系统运行环境 2.1.1 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

第二拿操作系统运行环境 212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)

第二章 操作系统运行环境 2.1.2 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)

第二拿操作系统运行环境 212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

第二章 操作系统运行环境 2.1.2 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

第二拿操作系统运行环境 212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)

第二章 操作系统运行环境 2.1.2 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）