功能

  • 资源管理：处理机、存储器、文件、设备
  • 提供服务：命令、程序接口、图形界面

特征

  • 并发：间隔发生，宏观上是同时，微观上是交替。VS 多核并行：同时
  • 共享：互斥、同时
  • 虚拟：空分复用(虚拟存储器)、时分复用(虚拟处理器)
  • 异步

运行机制与体系结构

  • (非)特权指令
  • 处理器：核心(用户)态，寄存器PSW标识
  • 内核(应用)程序

内核：时钟管理、中断处理、原语(设备驱动、CPU切换等，最接近硬件的具有原子性的特殊程序)、资源管理(大内核)

大(微)内核：高(低)性能、不好(好)维护

中断

为了实现并发，用户态->核心态唯一途径

  • 内中断(与当前指令有关)：自愿中断(系统调用)、强迫中断(硬件故障-缺页、软件中断-除0)
  • 外中断(与当前指令无关)：外设请求(IO)、人工干预(结束进程)

系统调用

保证系统的安全性

传递系统调用参数->执行陷入指令(只能是用户态)->执行系统调用(核心态)->返回用户程序