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进程P通过执行系统调用从键盘接收一个字符的输入,已知此过程中与进程P相关的操作包括:
①将进程P插入就绪队列;
②将进程P插入阻塞队列;
③将字符从键盘控制器读入系统缓冲区;
④启动键盘中断处理程序;
⑤进程P从系统调用返回;
⑥用户在键盘上输入字符。以上编号①-⑥仅用于标记操作,与操作的先后顺
序无关。请回答下列问题。
1)按照正确的操作顺序,操作①的前一个和后一个操作分别是上述操作中的哪一个?操作 ⑥的后一个操作是上述操作中的哪一个?
2)在上述哪个操作之后CPU一定从进程P切换到其他进程?在上述哪个操作之后CPU调度程序才能选中进程P执行?
3)完成上述哪个操作的代码属于键盘驱动程序?
4)键盘中断处理程序执行时,进程P处于什么状态? CPU处于内核态还是用户态?
陷入指令
- 定义和功能
- 陷入指令(trap instruction)是一种特殊的处理器指令,用于实现用户程序从用户态切换到内核态,从而请求操作系统内核提供服务。
- 当用户程序需要执行如输入 / 输出操作、内存管理操作等特权指令时,会执行陷入指令。例如,在用户程序调用
scanf
函数时,在底层可能会通过陷入指令进入内核态来完成输入操作。
- 工作原理
- 当处理器执行陷入指令时,它会将当前程序的执行上下文(如程序计数器、寄存器内容等)保存起来,然后切换到内核态,并跳转到预先定义好的内核处理程序(通常称为陷阱处理程序或中断处理程序)。
- 内核处理程序会根据陷入的原因(如系统调用请求、硬件中断等)进行相应的处理。处理完成后,会恢复之前保存的用户程序执行上下文,切换回用户态,继续执行用户程序。