本文探讨了计算机系统中的控制流类型，包括程序内部状态变化引发的控制流及外部刺激导致的异常控制流。详细解释了异常处理机制，并介绍了进程的概念及其如何利用异常机制实现独占处理器和内存资源。此外，还讨论了并发与并行流程的区别以及用户模式和内核模式之间的转换。
参考材料：深入理解计算机系统，第8章
1控制流的种类
——》对由“程序内部”变量表示的内部状态的变化作出反应的。简单来说，就是我在运行这段程序，在“程序”中明确指明了下条运行的指令，如顺序下一条，while，跳转等
——》对一些系统状态的变化作出反应，这些系统状态“不是由这段程序内的变量”捕获的。简单来说，就是我在运行这段程序，运行着运行着，突然从本段程序外部来了一个刺激要我作出反应。
——》对于第二种控制流，系统通过ECF（Exceptional Control Flow异常控制流）作出反应。
8.1异常
——》异常的基本过程：processor检测到有时间发生——》根据提前写定好的异常表进行跳转——》到对应异常处理程序——》根据不同类别的异常，作出不同的”返回“
8.1.1异常处理：处理异常需要硬件和软件紧密合作，很容易搞混哪个部分执行哪个任务：SO，分清哪个部分做哪个任务
1——》”硬件“基础：每个异常的异常号exception number
2——》”软件“：操作系统在启动时，初始化一个”异常表“
3——》”硬件“：processor检测到了异常——》根据异常表进行跳转
4——》”软件“：执行对应异常处理程序
8.1.2异常的类别
1——》中断（异步发生的：不是当前指令引起的结果）
2——》陷阱trap
——》系统调用
——》故障faults
——》终止aborts （这4种异常是”同步发生“的，因为是当前指令引起的结果，如缺页）
*——》以上的几个概念
”当前指令指明的“指第一种控制流，因为在程序运行到goto时就会发生跳转，这是程序显示指明的；
”当前指令引起的“指程序中没有显式的指明要怎么控制下一条执行哪个（到这就可以判断是”ECF“），但是因为执行当前一条指令，引起了异常（如缺页）这就是同步发生的”异常“；
”不是当前指令引起的结果“指程序当前指令不会引起任何异常，但是外部有个设备发来一个信号，这就是异步发生的”异常“；
8.1.3Linux/IA32系统中的异常
1——》IA32系统，查百度应该是指IA32架构，是一个英特尔的指令集架构
2——》这个系统关于异常处理的特异性
——》异常类型数：256.各自都定义好了
——》各个异常的处理方法（举例了几个特殊的）
——》系统调用是通过int 0x80提供的
——》所有到”linux“的系统调用是通过寄存器（如%eax等）而不是栈传递的
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8.2进程
1——》“进程”与“异常”这两个概念有任何关系吗？
是有的：“异常”是允许操作系统提供“进程”这个概念所需要的基本构造块。
（“进程是计算机科学中最成功的概念”，因此，异常作为进程的实现基础，非常重要，这也是8.2进程与8.1异常的关系）
2——》进程这个概念为什么特别重要且有用？
——》虚拟的独占了processor：processor好像是无间断地一条接一条地执行当前程序的指令
——》虚拟的独占了memory：好像我们程序所需的所有指令+数据都已经存在于“内存memory”中了，可以直接拿来用了
小结：程序因为有了以上2个虚拟，所以程序自己所要完成的工作就会简化+清晰许多
3——》Each program in the system runs in the context of some process.每个程序都运行在某个上下文中。
8.2.1逻辑控制流：虚拟的独占processor就好像每个程序有自己“独立的逻辑控制流”
1——》物理控制流 与 逻辑控制流
物理控制流 指实际processor指令执行的顺序，可能涉及到不同程序的切换
逻辑控制流 指每个程序单独看起来，好像processor就是按照这个程序代码制定的控制流执行的
2——》独占的逻辑控制流 实现的基础是
每个进程执行a portion of its flow——》preempted(被抢占)
应该是“分时”的概念
8.2.2并发流concurrent flow 与 并行流parallel flow的概念
——》“concurrent flow”关键在于2个进程，是否有1个进程的“开始”时间处于另一个进程的开始与结束时间之间。关键在于只需关注“开始”时间是否。。。无需关注结束时间
——》“parallel flow”概念是“concurrent”概念的真子集。当2个流“并发！”地运行在不同的处理器核上，称为“parallel flow”
小结：concurrent的概念既存在于one core也存在于 multicore；但是parallel的概念只存在于multicore
8.2.3私有地址空间（只指memory内存，没指disk）
——》如上所说，“进程”概念提供给应用程序的好处，好像只有memory中只有本应用程序的指令+数据
——》“私有”：假如memory中一个实际的物理字节与某个应用程序地址空间的 某个地址 关联associated在一起了，那么memory中的这个物理字节是不能被other进程 读或写 的。
8.2.4用户模式和内核模式
——》内核模式实现基础：处理器用某个控制寄存器 中的一个 bit来描述当前进程处于哪个模式
——》进程从用户模式到内核模式的“唯一方式”：
进程运行（用户模式）——》异常（中断，系统调用等，在8.1中的4种）发生
——》control flow就到了异常处理程序
——》“处理器”将用户模式换到内核模式，因此异常处理程序运行在内核模式中（用户模式第一次到内核模式） ——》异常处理程序完成，返回
——》到应用程序中，“处理器”将内核模式换回用户模式（内核模式到用户模式）
——》内核模式的进程享有特权，能干一些用户模式下干不了的事。
有一件事，得到内核的信息，本来用户模式下是做不了的，但Linux提供了一个方法，使得在用户模式下也可以做。方法是在用户模式下访问/proc文件（得到如某个特殊进程使用的存储器段）
8.2.5上下文切换
——》概念：“内核”为每个进程维持一个上下文，因此当各种情况需要进程切换时，就要切换上下文
——》步骤：保存当前进程上下文——》恢复另一个进程的上下文——》pass control flow给这个新进程
——》cache pollution和异常控制流的关系
意思是说如果经常有上下文切换的话，cache中将总是不会有即将需要的东西，这将降低速度
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