特权指令和非特权指令

应用程序只能使用非特权指令，如加法指令、减法指令等

操作系统作为管理者，有些时候会让 CPU 执行一些“特权指令”，这些特权指令影响重大，只能由操作系统内核来执行

用户态和内核态

CPU 中有一个程序状态字寄存器，可以用于区分当前 CPU 状态是内核态还是用户态

中断

CPU 上会运行两种程序，一种是操作系统内核程序，一种是应用程序

在合适的情况下，操作系统内核会把CPU的使用权主动让给应用程序

“中断”是让操作系统内核夺回CPU使用权的唯一途径

如果没有“中断”机制，那么一旦应用程序上CPU运行，CPU就会一直运行这个应用程序

• 内中断（异常）：与当前执行的指令有关，中断信号来源于 CPU 的内部
  • 应用程序发出陷入指令，来请求操作系统的调用
  • 故障：缺页故障，需要由内核程序来修复
  • 终止：内核程序无法修复的错误，例如整数除 0、非法使用特权指令等，应用程序会直接被终止
• 外中断：与当前执行的指令无关，中断信号来源于 CPU 外部
  • 时钟中断：多道程序并发运行，时间片分配
  • I/O 中断：例如打印机打印完成发送中断信号

中断向量表

系统调用

由操作系统内核对共享资源进行统一的管理，并向上提供「系统调用」用户进程想要使用打印机这种共享资源，只能通过系统调用向操作系统内核发出请求。内核会对各个请求进行协调处理

按功能分类

<aside> 💡

应用程序通过系统调用请求操作系统的服务。而系统中的**各种共享资源都由操作系统内核统一掌管，因此凡是与共享资源有关的操作（如存储分配、I/O操作、文件管理等），都必须通过系统调用的方式向操作系统内核提出服务请求，由操作系统内核代为完成。**这样可以保证系统的稳定性和安全性，防止用户进行非法操作

</aside>

系统调用的过程