沉下心学操作系统（一）概念与基础
作者：互联网
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以前觉得操作系统是一块难啃的骨头，自己不想去碰。然后问面试官，自己哪些地方需要学习一下，面试官说操作系统和内核等等，如果学会了，对自己的发展会更有帮助。因为越底层的东西懂得越多，才能对编程有更加深入的了解和体会。自己很赞同这个思想，不多说，沉下心来学操作系统吧，路一步步地走～
操作系统概念
不同的电脑硬件设备不同，运行网络环境不同。为了避免对不同的硬件写不同的程序，因此需要在硬件和软件之间加一个抽象层，从而方便软件利用硬件资源。而这个抽象层就是操作系统
（1）基于磁盘信息的抽象：操作系统帮我们管理了磁盘上的数据，能够将一次存储在多个位置的数据结合在一起命名为文件，方便我们直接读取磁盘上的信息
（2）对物理资源的抽象：操作系统通过将物理资源抽象为进程，大大方便了多个程序在系统中同时运行，而程序设计者无需考虑其它软件的内存占用以及上下文切换，保留处理器状态等复杂过程
（3）防止程序直接与物理资源接触，避免通过程序修改磁盘信息和对其它程序破坏的情况
内核与用户进程
我们一般把操作系统核心功能部分称为内核（包括物理资源管理，协调进程调度，构建虚拟机，公共服务等）
一般把处理器运算时间分成两部分：一部分是内核在处理器运行，一部分是用户进程运行。有关两者：
（1）用户进程必须通过内核获取资源，并且不能接触除了自己以外的资源。
（2）用户进程比内核拥有更少的权限和资源
（3）内核与用户进程使用不同的存储空间，内核所用的空间为系统空间，用户进程所用的空间为用户空间
双模式操作
处理器中的一个位用于区分内核和用户进程，当处理器要执行某些只允许在内核态执行的特权操作时，它会先通过这个位判断当前是否处于内核态。若用户进程越权操作，处理器会触发异常，该进程被内核终止
用户态到内核态的三种方式：
- 系统调用
- 异常
- 中断
系统调用表
为了使用户进程在保证安全的情况下实现文件读写、进程间通信等“内核级操作”，操作系统给用户进程提供系统调度，允许用户进程在特定的位置进入系统空间并使用系统提供的服务。
而所有的系统调用程序地址都被存放在存储器的某一个位置，该位置称为系统调度表。
为了避免恶意进程通过空指针、超出缓冲区大小范围攻击内核。在实现系统调用时必须检查用户空间指针的合理性，再将参数复制到系统空间进行操作
异常
又被称为内中断或同步中断。是由于进程运行时的非法操作或者硬件故障导致，然后引起内核中对应的异常处理机制。
中断
又被称为外中断或异步中断，来自处理器外的中断信号。包括时钟中断、设备I/O中断
当同时出现多个中断时处理器会优先处理优先度高的中断。如果处理一个中断的过程中出现一个优先度更高的中断，处理器可能会切换到新的中断信号，从而造成多重中断。对此我们可以采用屏蔽方式处理
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标签：操作系统,中断,心学,用户,沉下,内核,进程,处理器 来源： https://blog.csdn.net/Ivan_zcy/article/details/88762078