操作系统基础：中断与进程管理

"这五类中断又可按中断方式不同划为-经典操作系统基础课件 屠祁 第三版" 操作系统是计算机系统中的核心软件，负责管理和控制系统的硬件资源以及软件环境，确保系统的高效、安全和稳定运行。在操作系统中，中断扮演着至关重要的角色，它们是系统响应外部事件和内部请求的主要机制。根据中断的发生方式，中断可以分为两类：自愿中断和强迫性中断。 自愿中断，也称为访管中断，是由于正在执行的程序执行了访管指令导致的。这类中断通常是程序预期的，比如程序请求操作系统服务，如读写文件或进行系统调用。访管指令使得处理器从用户模式切换到特权模式，允许操作系统执行相应的操作。 强迫性中断，又称为异常或硬件中断，是由硬件设备或者随机事件触发的，不被程序设计者事先安排。例如，硬件故障、时钟中断、输入/输出完成或者内存保护错误等都会引发强迫性中断。这些中断帮助系统处理紧急情况，如错误恢复或及时响应外部事件。 本课件涵盖了操作系统的基本概念和技术，包括以下几个方面： 1. 存贮程序式计算机：这是现代计算机的基础，程序和数据存储在内存中，由CPU按照指令顺序执行。 2. 操作系统的形成和发展：介绍了操作系统从早期批处理系统到现代多任务、多用户的演变过程。 3. 进程管理：讲解了进程的概念、状态转换、进程控制块、进程调度和线程等，这些都是操作系统中实现并发执行的基础。 4. 并行程序设计：涉及进程间的同步与互斥、信号量机制以及通信方式，这些内容对于理解和解决并发编程中的问题至关重要。 5. 作业和进程调度：讨论了作业的生命周期、调度算法以及如何优化系统性能。 6. 死锁：分析了死锁产生的原因、预防和避免策略，以及如何处理死锁问题。 7. 主存管理：介绍了内存管理的基础，如实存管理和虚拟内存，确保有限的内存资源能够被有效利用。 8. 设备管理：包括设备分配、I/O控制策略，如磁盘读写臂调度，以及设备驱动程序的作用。 9. 文件系统：探讨了文件的逻辑和物理组织、目录管理、文件存储空间的管理以及安全性问题。 通过学习这个操作系统基础课件，学生将对操作系统有深入的理解，为后续学习计算机网络、数据库系统、信息系统管理等高级主题打下坚实的基础。