操作系统（王道考研）：中断和异常以及系统调用

1、中断的作用

“中断”会让CPU由用户态变为内核态，使操作系统重新夺回对CPU的控制权。并且“中断”是操作系统内核夺回CPU使用权的唯一途径

内核态——>用户态： 执行一条特权指令——修改PSW的标志位为“用户态” ， 这个动作意味着操作系统将主动让出CPU使用权。
用户态——>内核态： 由“中断” 引发， 硬件自动完成变态过程， 触发中断信号意味着操作系统将强行夺回CPU的使用权。

2、中断的类型

内中断（异常）：通过陷阱、陷入指令来引发异常，应用程序主动将CPU控制权还给操作系统内核，“系统调用”就是通过陷入指令完成的；故障，由错误条件引起的，可能被内核程序修复；终止，由致命错误引起，内核程序无法修复该错误。

外中断：时钟中断；I/O中断请求

3、中断机制的基本实现原理

（一）检查中断信号：内中断：CPU在执行指令时会检查是否有异常发生。外中断：每个指令周期末尾，CPU都会检查是否有外中断信号需要处理。

（二）找到相应的中断处理程序：通过中断向量表实现。

4、系统调用

（1）系统调用的定义以及作用：操作系统的功能有一项是，操作系统作为用户和计算机硬件之间的接口，需要向上提供一些简单易用的服务，包括命令接口和程序接口。其中，程序接口就是由一组系统调用组成。
即“系统调用”是操作系统提供给应用程序使用的接口，可以理解为一种特殊函数，应用程序可以通过系统调用来请求获得操作系统内核的服务。

（2）系统调用的分类：
设备管理、文件管理、进程控制、进程通信、内存管理

（3）系统调用的过程：
传递系统调用参数——>执行陷入程序（用户态）——>执行相应的请求，内核程序处理系统调用（核心态）——>返回到应用程序

发出系统调用请求是在用户态，对系统调用的相应处理是在核心态。