Linux操作系统功能概述

作者:佚名来源:mmkey.com搜集更新日期：2004-10-1 阅读次数：

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操作系统功能概述【文摘园地】
1.介绍【文摘园地】
1.1 仅仅是程序!
首先而且最重要的是，明白操作系统（OS）仅仅是一个程序，虽然它非常庞大、非常复杂，不过它仍然是一个程序。OS提供对加载和处理其他程序的支持（我们以下将这些程序称为应用程序），并且操作系统能够建立某些机制，获取某些特权，这些特权是应用程序所没有的，不过最后还是要提醒你，操作系统仅仅只是一个程序。
举个例子，当你的一个程序，假如是a.out处在运行状态，不过OS没有运行，这样你的OS将没有能力在a.out程序运行时加载、中断该程序-—-因为OS没有运行!这是一个关键概念，所以让我们先来了解这个描述是什么意思。
上面我们描述a.out处于运行状态，那么什么是运行状态？计算机的CPU会不间断的执行获取代码/执行代码/获取代码/执行代码...的循环，每一次获取过程，CPU都会去取得Program Counter指针所指向的指令。如果当前的PC指针指向你的程序当中的一条指令，那么我们称你的程序将处于运行状态。每次你程序中的一条指令执行后，CPU的循环机制会更新PC指针的值（一般就是加一），使之指向你的程序中的下一条指令（通常情况）或是你程序中的任意位置处的指令（若遇到jump指令）. 【文摘园地】
需要注意的是，能使你的程序停止运行的唯一方法是使PC指针指向另一个程序，比如指向OS。
它是怎样发生的呢？只有两种方法：【文摘园地】
a.你的程序可以自动将CPU释放给OS。通常你的程序会通过系统调用---由OS提供的一系列实现某种有用功能的函数---来达到上述目的。
比如，假设a.out是由C源程序编译而来，其中调用了scanf()函数。scanf()函数是C语言库函数，它在a.out源程序编译的过程中链接进了目标文件a.out，但是，scanf()这个库函数实际上又调用了read()函数，而read()函数正是一个系统调用函数（它被包含在操作系统中）。当a.out这个程序运行至scanf()指令时，对scanf()的调用会导致对OS的调用，不过当OS读入键盘输入后，它又会将资源返回给a.out程序。【文摘园地】
b.另外一种可能原因是产生硬件中断。它是一种发送给CPU的信号-—-实际上是在总线中的中断请求线路上的一个物理电流脉冲，来自诸如键盘之类的I/O设备。当CPU收到该中断后，就会转入一段我们指定的在启动计算机之后的内存空间中。它会存在于OS中，因此这时OS就会运行。这时OS就会监控I/O设备，比如，记录键盘的敲击情况，最后，返回到被中断的应用程序。
注意，在这个敲击键盘的例子中，敲击不一定是由你来完成。当你的程序运行时，其他用户可能会使用键盘。中断会导致你的程序被挂起；OS会运行发起中断请求的设备的驱动-—-比如键盘，如果该用户使用一台设备的console或者internet接口，如果该用户是从远程登陆，比如通过telnet-—-这会在该用户的缓冲区里记录该用户的击键情况；然后OS会执行iret指令从该中断程序中返回，这样你的程序就恢复了。
硬件中断还可以由CPU自己产生，比如说，如果你的程序有除以零的操作，或者试图获取一段超过你的程序限制的内存空间时，CPU就会自己产生中断了。【文摘园地】
所以，当你的程序处在运行状态时，它就是老大，OS没有停止它的能力。使你的程序停止运行

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