计算机系统基础三课程概述
在前两门课中你学习了可执行文件的生成、加载和执行。是否所有程序总能按部就班地正常执行到结束呢？如果发生了异常或者外部中断请求，该怎么办？键盘、磁盘等外设操作无法用一条指令完成，该怎么办？如果你想知道这些问题，就请参加“计算机系统基础（三）：异常、中断和输入/输出”课程学习吧！ —— 课程团队
课程概述
本课程主要介绍可执行文件中的代码在执行过程中，如果发生了内部异常事件或外部中断请求，CPU如何进行异常/中断响应，以调出操作系统内核中的异常处理程序或中断服务程序执行，以及用户程序如何通过陷阱指令调出操作系统提供的系统调用服务例程来实现输入/输出操作。主要包括以下几个问题：
什么是进程的逻辑控制流？
为何会形成进程的异常控制流？
进程上下文切换如何形成异常控制流？
异常和中断如何形成异常控制流？
IA-32/Linux如何进行异常/中断处理？
如何通过系统调用实现程序中的I/O操作？
外部设备如何与主机互连？
基本的输入/输出方式有哪几种？
内核空间I/O软件如何控制I/O硬件？
课程大纲
第一周 进程和进程的上下文切换
第一周引言
第1讲 异常控制流的概念
第2讲 程序和进程
第3讲 进程的逻辑控制流
第4讲 进程的上下文切换
第5讲 进程的存储器映射
第6讲 共享对象和私有的写时拷贝对象
第7讲 用户态和内核态
第8讲 程序的加载和运行
课件PPT
第一周小测验
第二周 异常和中断
第二周引言
第1讲 异常和中断的基本概念
第2讲 异常和中断的基本处理过程
第3讲 异常的分类
第4讲 故障类异常及举例
第5讲 陷阱类和终止类异常
第6讲 中断的概念
第7讲 异常/中断的响应过程
课件PPT
第二周小测验
第三周 IA-32中的异常/中断机制
第三周引言
第1讲 x86实地址模式下异常/中断处理
第2讲 x86保护模式下异常/中断处理
第3讲 IA-32中异常/中断响应过程
第4讲 IA-32中异常/中断返回过程
课件PPT
第三周小测验
第四周 IA-32/Linux中异常/中断处理
第四周引言
第1讲 Linux中对IDT的初始化
第2讲 Linux异常处理举例
第3讲 IA-32/Linux对中断的处理
第4讲 IA-32/Linux的系统调用处理
第5讲 软中断指令int 0x80的执行过程
课件PPT
第四周小测验
第五周 用户空间I/O软件
第五周引言
第1讲 I/O子系统概述
第2讲 用户I/O软件与系统调用
第3讲 文件的基本概念
第4讲 头文件stdio.h内容理解
第5讲 文件操作举例
课件PPT
第五周小测验
第六周 系统总线和系统互连
第六周引言
第1讲 系统总线及互连概述
第2讲 总线的基本概念和性能指标
第3讲 三种系统总线及系统互连
第4讲 外设和外设控制器
课件PPT
第六周小测验
第七周 I/O方式和内核空间I/O软件
第七周引言
第1讲 程序查询方式
第2讲 中断I/O方式
第3讲 中断处理过程
第4讲 中断屏蔽和多重中断
第5讲 程序查询和中断方式的比较
第6讲 DMA方式
第7讲 内核空间I/O软件
课件PPT
第七周小测验