操作系统的运行环境

运行机制

对于 CPU 来说，有两种指令，一种是 特权指令 ，另一种是 非特权指令 ，前者的操作通常比较危险，如清空内存等。

那么 CPU 是如何判断当前能否执行特权指令的呢？

这就要看处理器的状态了，有两种：

• 用户态（目态）：此时 CPU 只能执行非特权指令；
• 核心态（管态）：可以执行特权指令。

两种程序：

• 内核程序：运行在核心态；
• 应用程序：运行在用户态；

操作系统的内核

内核包括：

• 时钟管理：实现计时功能；
• 中断处理；
• 原语：一种特殊的程序，是最接近硬件的部分，具有原子性。

中断和异常

1. 当中断发生时，CPU 立即进入 核心态；
2. 当中断发生后，当前运行的进程暂停进行，并由操作系统内核对中断进行处理；

中断可以使 CPU 从用户态切换到核心态，使操作系统获得计算机的控制权。

中断是用户态切换到核心态的唯一途径。

系统调用

系统调用运行在核心态；

发出系统调用请求是在用户态，而对系统调用的相应处理是在核心态下进行。