操作系统复习：中断处理与存储层次解析

操作系统期末复习资源包含了操作系统及其安全的核心概念，重点讲解了第8版中的主要内容。首先，章节1介绍了CPU的两种工作模式：用户态和系统态。用户态是常规程序执行的模式，受权限限制，只能执行部分指令；而系统态则用于执行特权操作和管理任务，拥有对受保护内存的访问权限。中断是提升处理器效率的关键机制，它在程序执行期间用于处理突发事件。中断处理流程包括检测中断、保存现场、执行中断服务程序、恢复现场并返回原程序执行点。 理解指令周期，指的是处理器完成一条指令所需的时间，包括取指、解码、执行等步骤。中断则是计算机在运行过程中，由于外部事件需要立即响应，导致当前任务暂停，转而去执行中断处理程序，处理完后再返回中断前的状态。 计算机存储系统采用层次结构，目的是为了优化性能和降低成本。存储器从上到下，价格递减、容量增大、存取速度变慢，这种设计让处理器优先访问速度快但容量小的存储器，如高速缓存，而慢速存储器作为备份。此外，局部性原理在编程中至关重要，分为时间和空间局部性。时间局部性指程序在一段时间内倾向于重复访问同一段内存，而空间局部性则强调连续的数据访问，这有助于提升缓存命中率和整体性能。 学习操作系统时，理解这些基本概念至关重要，它们构成了操作系统内部运作的基础，也是设计和优化现代计算机系统的重要考量。通过掌握这些知识点，能够更好地理解和应对操作系统环境下的程序设计、系统管理以及安全问题。