操作系统中的时钟中断与调度

"时钟中断-操作系统课件" 在计算机操作系统中，时钟中断扮演着至关重要的角色。时钟中断是计算机硬件定时器产生的中断事件，它定期向处理器发送信号，提示操作系统执行特定的任务。这一知识点主要围绕时钟中断的功能、类型以及其在操作系统中的作用展开。 时钟中断是操作系统进行调度工作的重要工具。例如，在分时操作系统中，时钟中断用于实现时间片轮转，确保每个进程都能得到公平的CPU执行时间。对于实时操作系统，时钟中断可以用来确保实时进程按照预定的时间间隔发送或接收控制信号。此外，时钟中断还用于系统内部的管理，如定时唤醒或阻塞进程，以及对用户进程进行计费和监控。 时钟中断有两种基本类型：绝对时钟和间隔时钟。绝对时钟提供当前的准确时间，而间隔时钟则用于周期性地触发事件，例如每秒一次的中断，以供操作系统进行时间管理。 在操作系统设计中，时钟中断处理程序会在中断发生时被调用，它会更新系统时间，并执行必要的调度操作。这可能包括切换到下一个进程，更新进程的统计信息，或者处理其他与时间相关的任务。时钟中断是操作系统实现并发性和确定性行为的关键机制。 此外，课程还强调了操作系统的基础性和重要性，它是技术开发的理论基础，并且是升学考试的必考内容。学习操作系统需要一定的前置知识，如微机原理与接口、数据结构和计算机组织与体系结构。课程包括课堂讲授和实验，考核方式为笔试和平时成绩的结合，同时提供了教师的联系方式以便学生提问。课程内容涵盖操作系统概论、发展历程、提供的服务、用户接口、系统结构以及流行操作系统的简介。 操作系统概览部分探讨了操作系统的定义、目标、作用和功能。操作系统是管理计算机硬件资源、控制程序执行、改善人机交互、提供各种服务以及优化计算机工作流程的系统软件。它构成了用户与硬件之间的桥梁，是现代计算机系统的核心组件。 通过计算机系统的层次结构，我们可以看到操作系统位于硬件和用户应用程序之间，负责管理和协调不同层次间的交互。操作系统的主要目标包括方便用户使用、扩大机器功能、高效管理资源、提高系统性能以及构建开放的系统环境。 操作系统的作用与功能包括作为用户和硬件之间的接口，提供虚拟计算机功能，以及作为资源管理者。它使得用户无需直接与硬件打交道，而是通过友好的接口来使用计算机，并确保资源如CPU时间、内存和I/O设备的合理分配。 时钟中断是操作系统中不可或缺的一部分，它与操作系统的目标、功能和整体结构紧密相关，是实现操作系统诸多功能的基础。理解时钟中断的工作原理和应用场景对于深入学习和掌握操作系统至关重要。