操作系统考研重点：中断与异常、进程管理解析

"中断与异常是操作系统中关键的机制，它们允许系统对突发事件进行响应以及处理错误情况。中断分为强迫性中断和自愿性中断。强迫性中断，也称为硬中断，通常由外部设备如硬件故障、电源问题或者硬件中断请求引发，中断当前执行的进程，转而处理中断事件。自愿性中断，又称软中断，是由进程自身通过系统调用来触发的，目的是请求操作系统提供服务，例如执行文件操作或进行进程通信。 异常事件则涉及运行中的程序出错，比如除以零这类编程错误。异常处理机制能够捕获并处理这些错误，防止程序崩溃，通常会引发一个异常处理程序来解决这些问题。异常处理在确保系统稳定性和安全性方面扮演着重要角色。 在操作系统中，中断和异常都是在内核态下处理的，这与用户态形成鲜明对比。内核态拥有更高的权限，可以执行所有指令，而用户态则受到更多的限制，以保护系统资源不被恶意破坏。当一个中断或异常发生时，CPU会从用户态切换到内核态，执行相应的处理代码，完成后再返回用户态。 系统调用是用户进程请求操作系统服务的正式途径，它是一种安全的进入内核的方式。系统调用包括了诸如创建进程、读写文件、设置权限等一系列操作，是操作系统提供给用户接口的重要组成部分。 在操作系统的设计中，了解和掌握中断、异常和系统调用的原理至关重要。这涉及到操作系统的进程管理、内存管理和设备管理等多个核心领域。在进程管理中，要理解进程的生命周期、调度算法、同步与互斥机制，以及如何处理可能的死锁问题。内存管理则包括连续和非连续存储管理，特别是虚拟内存技术，如请求分页、页面替换策略等，这些都直接影响系统的性能和效率。最后，文件管理系统则涉及文件的组织、访问控制和空间分配等，确保数据的有效存储和检索。 在研究生入学考试中，操作系统是必考科目之一，涵盖了数据结构、计算机组成原理、操作系统和计算机网络等多个部分。考生需要深入理解操作系统的基本概念、原理和功能，以及如何利用这些原理分析和解决问题。"