深入理解计算机操作系统－－读书笔记－第八章异常

Posted 2020-09-01

该文章是我对深入理解计算机操作系统这本书的读书笔记

异常概念：异常就是控制流的突变，用来响应处理器状态中的某些变化，当处理器状态发生变化时，处理器正在执行某个当前指令，在处理器中状态编码为不同的位和信号，状态变化称之为事件，事件可能与当前指令有关如缺页，算术溢出，也可能无关定时器产生信号或者io请求

异常处理完成的三种情况

 1）处理程序将控制返回给当前指令

 2）处理程序将控制返回给下一条指令

 3）处理程序终止被中断的程序

异常处理和过程调用的区别：

1）过程调用时，在跳转处理程序之前，处理器将返回地址压入栈中，然而异常根据类型，要么返回当前指令，要么返回下一条指令

2）处理器会把一些额外的状态压入栈里，在处理程序返回时，重新开始被中断的程序会需要这些状态

3）如果控制从用户转移到内核那么所有这些项目都会压到内核栈中，而不是压入用户栈中

4）异常处理运行在内核栈中，意味着所有资源都可见

异常的四种类型：

类别   原因       同步／异步  返回行为

中断  i／o信号  异步            下一条指令

陷阱  系统调用 同步             下一条指令

故障  潜在可恢复错误  同步  可能返回当前指令

终止  不可恢复错误      同步  不会返回

进程：进程的经典定义就是程序的一个实例，系统中的每个程序都是运行在某个进程的上下文中的，上下文是由程序正确运行所需的状态组成的。这个状态包括存放在存储器中的程序代码和数据，它的栈，通用目的寄存器的内容，程序计数器，环境变量以及打开文件描述符的集合

我们将关注进程提供给应用程序的的关键抽象

一个独立的逻辑控制流，他提供一个假象，好像我们程序独立占用使用处理器。

一个私有的地址空间，他提供一个假象，好像我们的程序独占地使用存储器系统

用户模式和内核模式

为了使操作系统内核提供一个无懈可击的的进程抽象，处理器必须提供一种机制，限制一个应用可以执行的指令以及他可以访问地址空间的范围，处理器通常是用某个控制寄存器中的一个模式位来提供这种功能的，该寄存器描述了当前进程享有的特权，当设置了位模式时，进程就运行在内核模式中，一个可以运行在内核模式中的进程可以执行指令集中的任何指令，并且可以访问存储器中的任何位置

用户必须间接的调用系统接口间接访问代码和内核程序。