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一、OS的运行机制和内核

1.运行机制

【两种指令】

• 非特权指令
  如简单的加减乘除的普通运算指令

• 特权指令
  如内存清零指令，影响严重，需要高级权限

【CPU的两种状态】
指令在哪里执行？在CPU里执行。而CPU在哪种什么状态才能执行哪种指令。

• 用户态（目态）
  只能执行非特权指令

• 核心态（管态）
  非特权指令、特权指令都有权限执行

【两种程序】

• 应用程序
  运行在用户态，则只能执行非特权指令

• 内核程序
  运行在内核态，则非特权指令、特权指令都有权限执行。
  实现操作系统内核功能的那些程序就是内核程序。

2.OS内核的功能模块

• 原语
  由若干条指令组成的程序段，具有原子性，在执行过程中不可被中断。

• 内核功能与非内核功能
  OS内核需要运行在内核态，OS的非内核功能运行在用户态

3.内核分类

• 为什么微内核低效，大内核高效？
  因为变态的过程是有成本的，所以处于内核态的功能越多，变态的总代价就越少，即性能越高。

二、中断

1.中断的意义

2.中断的过程

• 为什么中断发生时，CPU立即进入内核态？
  因为中断处理的功能模块需要运行在内核态，所以要先变态才能运行中断处理的功能模块。

3.中断的分类

【分类依据：中断信号的来源】

• 来自CPU内部（与CPU当前执行的指令有关）就是内中断
• 来自CPU外部（与CPU当前执行的指令无关）就是外中断