从给处理器加电,到断电为止,处理器做的工作其实就是不断地读取并执行一条条指令.这些指令的序列就叫做 CPU 的控制流(control flow).最简单的控制流是"平滑的",也就是相邻的指令在存储器中是相邻的.当然,控制流不总是平滑的,不总是一条接一条地执行,总会有出现改变控制流的情况.我们知道的程序内部状态改变的机制有两条: 跳转和分支 调用和返回 这些机制局限于程序本身的控制.当系统状态(system state)发生改变的时候,以上机制就不能很好地应对复杂的情况,例如: 数据从磁…

第八章 异常控制流 2017-11-14 概述 控制转移序列叫做控制流.目前为止,我们学过两种改变控制流的方式: 1)跳转和分支: 2)调用和返回. 但是上面的方法只能控制程序本身,发生以下系统状态的变化复杂问题时就没法使用上面的方法控制: 数据从磁盘或者网络适配器到达 指令除以了零 用户按下 ctrl+c 系统的计时器到时间 现代系统通过使控制流发生突变来对系统状态的变化做出反应,这些突变称为异常控制流. 异常控制流有四种实现机制: 1)异常(低层级):2)进程上下文切换:3)信号:4)非本地…

1:诸如子进程结束之后父进程需要被告知,有时候应用程序需要系统调用,内核通过上下文切换将控制从一个进程切换到另一个进程,还有一个进程发送信号到另一个进程时接收者转而到它的信号处理函数去执行等等,我们的操作系统,甚至硬件无时无刻不在发生"突变",我们把这种突变叫做异常控制流.即ECF(Exceptional Control Flow),它发生在计算机系统的各个层次. 2:为什么要理解异常控制流: (1):ECF是操作系统实现I/O,虚拟存储,进程的基本机制. (2):这将有助于你理解应用…

异常控制流 控制转移 控制流 系统必须能对系统状态的变化做出反应,这些系统状态不是被内部程序变量捕获,也不一定和程序的执行相关. 现代系统通过使控制流 发生突变对这些情况做出反应.我们称这种突变为异常控制流( Exceptional Control Flow,ECF) 异常控制流发生在系统的各个层次. 理解ECF很重要 理解ECF将帮助你理解重要的系统概念. 理解ECF将帮助你理解应用程序如何与操作系统交互 通过陷阱(trap)或者系统调用(system call)的ECF形式,向操作系统请求服…

[前言]程序按照一定顺序执行称为控制转移.最简单的是平滑流,跳转.调用和返回等指令会造成平滑流的突变.系统也需要能够对系统状态的变化做出反应,这些系统状态不能被内部程序变量捕获但是,操作系统通过使控制流发生突变来对这些情况做出反应,称为异常控制流.异常发生在计算机系统各个层次,在硬件层有硬件中断,比如来自io口的:在操作系统层,内核通过上下文切换将控制从一个进程转移到另一个用户进程,异常不是指不希望得到的"异常",有时是一种通信手段:在应用层,一个进程可以发信号到另一个进程,而接收者会…

CSAPP:第八章 异常控制流2 关键点:进程控制.信号 8.4 进程控制8.5 信号 8.4 进程控制   Unix提供了大量从C程序中操作进程的系统调用.8.4.1 获取进程ID  每个进程都有一个唯一的正数(非零)进程ID(PID).getpid函数返回调用进程的PID,getppid函数返回它父进程的PID 1#include <sys/types.h>2#include <unistd.h>3pid_t getpid(void);4pid_t getppid(void);…

CSAPP:第八章 异常控制流1 关键点:异常 8.1 异常8.2 进程   现代系统通过使控制流发生突变来对这些情况做出反应,一般而言,我们把这些突变称为异常控制流(Exceptional Control Flow,ECF).异常控制流发生在计算机系统的各个层次. 8.1 异常   异常是异常控制流的一种形式,它的一部分由硬件实现,一部分由操作系统实现.异常就是控制流中的突变,用来响应处理器中的一些变化.如图所示,当处理器状态发生一个重要的变化时,处理器正在执行某个当前指令Icurr.在处理器…

第八章 异常控制流ECF 8.1 异常 Exception graph LR E[异常Exception]-->E2[中断:异步异常] E-->E3[同步异常] E3-->陷阱 E3-->故障 E3-->中止 异常是异常控制流的一种形式,他一部分由硬件实现,一部分由操作系统实现. 在任何情况下,当处理器检测到有事情发生时,他就会通过一张叫做异常表(exception table)的跳转表,进行一个简介过程调用(异常),到一个专门用来处理这类事件操作系统子程序(异常处理程序 e…

在一般的情况下,处理器处理的指令序列是相邻的(顺序执行). 异常控制流提供了指令的跳转,它一部分是由硬件实现的,一部分是由操作系统实现的. 异常处理 在系统启动时,操作系统分配和初始化一张称为异常表的跳转表: 触发异常时将从跳转表中找到并执行相应的异常处理程序的代码(所谓的内核态代码?): 系统调用 每个系统调用都属于异常,当调用C库中的系统调用函数时将触发异常. IA32系统中,系统调用是通过一条称为int 0x80(异常号)的陷阱指令来提供的. 所有Linux的系统调用都是通过寄存器来传递的…

9.虚拟存储器 为了更加有效地管理存储器且少出错,现代系统提供了对主存的抽象概念,叫做虚拟存储器(VM). 虚拟存储器是硬件异常,硬件地址翻译,主存,磁盘文件和内核软件的完美交互. 为每个进程提供一个大的,一致的和 私有的地址空间. 提供了3个重要能力. 将主存看成磁盘地址空间的高速缓存. 只保留了活动区域,并根据需要在磁盘和主存间来回传送数据,高效使用主存. 为每个进程提供一致的地址空间 简化存储器管理 保护了每个进程的地址空间不被其他进程破坏. 程序员为什么要理解它? 虚拟存储器是中心的.…