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3.3 南京大学-计算机系统基础(三)：异常、中断和输入/输出
课程名称
计算机系统基础(三)：异常、中断和输入输出
课程概要
《南京大学-计算机系统基础（三）：异常、中断和输入/输出》是计算机系统基础系列课程的第三门课程，重点探讨计算机程序在执行过程中如何处理异常、响应中断，以及如何实现输入/输出操作。课程围绕以下关键问题展开：
1.进程的逻辑控制流和异常控制流的形成；
2.进程上下文切换如何引发异常控制流；
3.异常和中断的处理机制；
4.IA-32/Linux平台如何进行异常和中断处理；
5.如何通过系统调用实现程序中的I/O操作；
6.外部设备如何与计算机主机互连；
7.基本的输入/输出方式及其实现；
8.内核空间如何控制I/O硬件。
通过本课程，学生将掌握计算机系统如何应对程序执行中的异常和中断，理解输入/输出操作的底层实现原理。课程为后续深入学习操作系统、计算机体系结构等提供了必要的基础。
| 推荐系数 |
⭐⭐⭐
| 网址 |
| 语音 | 字幕 | |
|---|---|---|
| 中文 | ✅ | ✅ |
| 英文 | ❌ | ❌ |
| 视频 |
| 其他资源 |
无
课程大纲
1. 进程切换的上下文切换引言
2. 异常控制流的概念
3. 程序的运行过程
4. 进程中的逻辑地址访问
5. 异常的运行状态
6. 进程的存储器映射
7. 共享对象和存储的有关与异步交互
8. 用户态和内核态
9. 程序初始化和运行
10. 第二周引言
11. 异常和中断的基本概念
12. 异常的基本处理过程
13. 异常的分类
14. 放宽类异常和误差举例
15. 随机类和总体类举例
16. 目标类的概念
17. 第三周引言
18. 异常的响应过程
19. x86软保护模式下异常中断处理
20. x86软保护模式下异常中断的特点
21. IA-32中异常中断响应过程
22. IA-32中异常中断的返回过程
23. 第四周引言
24. Linux中对IDT的初始化
25. Linux中异常处理的举例
26. IA-32Linux对中断的处理
27. IA-32Linux的系统调用处理
28. 软中断指令int 0x80的执行过程
29. 第五周引言
30. 用户IO子系统概述
31. 文件操作概念
32. 文件操作的基本概念
33. 文件操作的实现概念
34. stdout和stderr案例
35. 文件操作在实际中的使用
36. 感觉的实现及互换
37. 程序的堆栈实现及其优化
38. 第六周引言
39. 总线的基本概念和指示
40. 系统交互的总线概念
41. 外设交互和外设资源管理
42. 第七周引言
43. 总线和存储的查询方式
44. 总线存储操作的实现
45. 总线传输控制过程
46. 第八周引言
47. 程序参数空间的实现过程
48. 文件I/O方式
49. 内核空间I/O操作