寄存器
- 数据寄存器（DR）
- 用来暂时存放CPU执行指令是用的操作数，运算结果， 中间结果
- 地址寄存器（AR）
- 用来存放内存中某个数据或指令的地址
- 条件码寄存器（CCR）
- 其标志位由CPU硬件设置，例如，一次算数运算可能导致CCR被设置为正， 负， 零， 溢出
- 程序计数器（PC）
- 存放下一周期被执行指令的地址
- 指令寄存器（IR）
- 存放待执行的指令
- 程序状态字寄存器（PSW）
- PSW的各个位代表系统中当前各种不同的状态与信息，例如CPU的优先级，用户态， 核心态等
- 中断现场保护寄存器
- 如果系统允许不同类型的中断存在，则会设置一组中断现场保护寄存器，以便保存被中断程序的现场和链接中断恢复出
- 堆栈
- 用来存放过程调用时的调用名，调用参数和返回地址
注：以上概念摘抄自《操作系统原理及Linux内核分析》
中断
中断的理解
- 假设你现在正在做午饭，在某个时间点门铃响了，你去开门，然后回来继续做饭。从做饭到开门到再次回来做饭，整个过程成为中断。
- 中断的在计算机表现是：CPU在执行程序A时，操作系统检测到了中断事件。然后操作系统把程序A从CPU上剥下来，把CPU让给其他程序。中断事件处理结束后，再把程序A放到CPU上
中断相关的概念
- 中断源：引起中断的事件
- 中断请求：中断源向CPU发出的请求处理信号
- 中断点：CPU在执行现行程序时在哪里停止的成为中断点
- 中断响应：处理中断请求，在上述例子中表示，你停止做饭到去开门这一过程。
- 中断处理程序：响应中断请求的程序
- 中断处理过程：CPU执行中断处理程序的过程
- 中断返回：返回断点的过程
是否可以不响应中断
- PSW的中断允许位被清零，表示不允许CPU响应中断，称为关中断。只有该状态字恢复才可以接收中断，这一过程称为开中断。
- 开中断和关中断都是有硬件实现的
中断的类型与优先级
- 中断请求可以由外设发出。
- 这里举一个例子，我们打字时键盘⌨就会发出中断请求，为什么呢？站在操作系统的角度，它知不知道我们什么时候会按下键盘？答案是否，操作系统不可能知道我们在想什么，也不会预知未来。那么操作系统会实时监视键盘吗？答案也是否，因为操作系统可是“大忙人”，它可不会消耗精力监控键盘。
- 操作系统说：“键盘，你也长大了，别老让我看着了，我很忙的。。。这样吧，你啥时候有事了，跟我说一声好不好。”
- 键盘说：“好👌。”
- 然后，只要有人敲了键盘，键盘就会产生一个中断请求。
- CPU和内存中也可以产生中断
- 这种中断也成为陷入，包括系统调用，运算错误，地址错误，数据溢出，权限不够等等
- 不同的中断有不同的优先级，以便中断同时发生时，对不同的中断有轻重缓急的处理
处理机的状态
CPU可以分为用户态和核心态
- 处于用户太的CPU只能使用优先的资源，禁止使用特权指令，禁止更改CPU的状态
- 处于核心态的CPU可以使用特权指令，几乎可以无限次的访问硬件，可以更改CPU的状态，可以使用系统的所有资源
