- bootstrap:
- 执行者：boot-loader(不是操作系统的一部分). 如 GRUB
- 任务： 1）加载OS到内存 2）将控制转交给OS
- 中断
- 处理步骤：
- 硬件：保存寄存器, 切到ISR（Interrupt Service Routine）
- ISR汇编：保存需要的寄存器，设置环境
- ISR C: 处理中断，从外设读入数据
- ISR C: 返回汇编ISR
- ISR汇编：恢复寄存器，返回中断点。
- 中断向量：
- 本质：以IRQ（Interrupt ReQuest number）为索引的ISR向量
- 应用：处理中断时，CPU根据设备的IRQ定位Interrupt vector中对应的ISR
- 异常
- 本质：处理器执行指令时遭遇异常。因是同步事件（处理完才返回），又称为软件中断或同步中断
- 与中断区别：1）发起对象 外设 vs 软件 2）处理方式 异步 vs 同步
- 外设的访问：device controller(含寄存器)
- I/O 端口（8/16地址）：特殊命令，如IN/OUT reg, port 将I/O端口的数据读或写到CPU寄存器
- 内存映射I/O（内存地址）：通用指令，同一总线。
- 本质：视作内存
- 优势：设备驱动可以用C语言写； 不需要单独的I/O保护机制；指令重用
- 劣势：内存的缓冲机制对于外设很危险
- 现状：结合使用，memory-mapped i/o用于数据寄存器，i/o端口用于指令寄存器
- 硬件保护
- dual mode operation: 0 for 内核，1 for 用户。设置在硬件上。
- privileged instructions：I/o 保护。包括所有I/o命令。仅在内核态执行。
- memory protection：控制内存可访问的范围。base register and limit register。【base, base + limit）
- cpu protection: 防止单程序一直占用CPU。计时器（counter register and holding register）
- 系统调用
- 操作系统提供给用户程序访问的接口。
- call wapper of system call in C run-time(CRT) library -> store system call number -> trap into os -> get system call service routine by indexing a system call table using system call number -> run system call service routine and return to user programs ...
- 如何trap into os? exception(INT 0x80/0x2e) or special instruction(SYSENTER and SYSEXIT)
- 与库函数的区别：系统调用需要切换到内核态，也就意味着更大的调用开销。库函数本质上和用户自定义的函数一致。
