系统的启动、中断、异常和系统调用

• 体系机构
• 内存和硬盘布局
• 开机顺序
  • DISK
  • BIOS(基本I/O处理系统)
    • CS:IP = 0xf000:fff0(CS：段寄存器；IP:指令寄存器)
      • POST加电自检
      • 寻找显卡和执行BIOS
      • 加载Bootloader-》OS 加载到内存
  • Bootloader
    • 

中断、异常和系统调用

• 背景

  System Call Interface 负责用户态到内核态的转换

• 中断、异常和系统调用相比较

  • 系统调用-
    • 应用程序向操作系统发出的服务请求
    • 异步或同步
    • 等待和持续执行指令
  • 异常-来源于不良程序
    • 非法指令或其他坏的处理状态
    • 同步事件
    • 杀死或者重新执行指令
  • 中断-来源于外设
    • 来自不同的硬件设备的计时器和网络的中断
    • 异步事件
    • 持续，对用户应用程序透明，后台执行

      程序不可访问外设，内核是被信任的第三方且有特权指令，方便应用程序通用可移植

• 中断
  • 硬件
    • 设置中断标记【CPU初始化】
      • 中断标记
      • 中断事件ID
  • 软件
    • 保存程序处理状态
    • 根据中断ID中断程序处理
    • 清除中断标记
    • 恢复之前保存的处理状态
• 异常：异常编号
  • 保存现场
  • 异常处理
    • 杀死异常程序
    • 重新执行异常指令
  • 恢复现场

• 例子：程序print，触发系统write（app print->Libry Code->System Interface->Kernel->Devices）
• 接口
  • Win32 API
  • POSIX API
  • java API 用于JAVA虚拟机（JVM）[Win32,POSIX]

1. 应用程序调用系统调用接口
2. 触发用户态到内核态的转变
3. 控制权由应用程序交到操作系统
4. 操作系统对程序发出系统调用参数（ID标识）
5. 操作系统对系统调用进行识别完成具体操作