运行机制

两种指令

指令和代码的区别的联系：我们的高级语言的代码翻译过来可能会对应着多条指令（指令我们的机器语言，是计算机能够直接运行的）

• 特权指令：不允许我们用户直接使用的命令（也就是这些指令的有很高的权限），比如I/O指令，置中断指令，存取用于内存保护的寄存器，送程序状态字道程序状态寄存器，内存清零的指令
• 非特权指令 ：比如加减乘除这些普通的运算指令

两种状态

• 核心态：特权指令和非特权治理都可执行
• 用户态：只能执行非特权指令
• 我们是用程序状态寄存器PSW的某各标志位来标识处理器处于什么状态：0标识用户态，1标识核心态
• 两个状态的转换 用户态->核心态是通过中断实现的，并且中断是唯一的途径 核心态-》用户态的切换 通过执行一个特权指令，将程序的状态字PSW的标准位设置为“用户态”

两种程序

• 内核程序 操作系统内核程序是系统管理者，特权指令和非特权指令都可执行，运行在核心态
• 用户程序 为了保证系统能够安全运行，用户程序只能执行非特权指令，运行在用户态

操作系统内核

内核在计算机的系统中的层次结构

• 内核在计算机配置在底层的软件，是操作系统最基本最核心的部分，实现操作系统内核功能的程序是内核程序
• 大内核:包括资源管理等功能和三个基本功能
• 微内核：只有三个基本功能

内核的功能

时钟管理（基本功能）

• 第一功能用于计时
• 向用户提供标准的系统时间
• 通过时钟中断管理
• 可以实现进程的切换
• 比如分时操作系统中采用时间片轮转制度，实时操作系统张按截至时间控制运行，批处理系统中通过时钟管理来衡量一个作业的运行程度

中断机制（基本功能）

• 初衷是为了提高多道程序运行环境中汇总CPU的利用率，后来成为操作系统各种操作的基础
• 比如键盘和鼠标信息的输入，进程的管理和调度，系统功能的调用，设备驱动，文件访问等

原语（基本功能）

• 系统中的设备驱动，CPU切换，进程通信等功能中的部分操作都可定义为原语
• 特点
  • 是一种特殊的程序，处于操作系统的最底层，是最接近硬件的部分
  • 这种程序的运行具有原子性，其操作一气呵成（主要从系统安全性和便于管理考虑）
  • 程序运行时间都比较短，调用频繁

对资源的进行管理的功能

• 进程管理
• 存储器管理
• 设备管理