【文都考研】操作系统笔记5

操作系统的分类：
单用户单任务操作系统：DOS系统
单用户多任务操作系统：只允许一个用户上机，但允许用户把程序分为若干个任务，使他们并发执行，从而有效的改善系统的性能。
如windows系统。
多用户多任务操作系统：允许多个用户通过各自的终端使用同一台机器，共享主机系统中的各种资源，而每个用户程序又可进一步分为几个任务，使他们能并发执行，从而可进一步提高资源利用率和系统吞吐量。
如UNIX家族及类UNIX系统。

操作系统运行环境

内核态与用户态

**特权指令：**有少数指令是为编制系统管理程序专门设置的，只有操作系统才能使用，如果用户误用这些特权指令，称为非法指令，将引发故障中断。
(1)有关I/O的指令
(2)访问程序状态字寄存器的指令
(3)存取特殊寄存器的指令(如用于内存保护的寄存器)
(4)其他访问系统状态和直接访问系统资源的指令

CPU处理机的状态：
目态：程序执行时不可使用特权指令，I/O指令，时钟设置，中断机制，系统管理等。
用户程序运行时的状态，较低的特权级别。
普通态，用户态。
管态：程序执行时可以使用特权指令。
执行系统管理程序。
特权态，系统态，内核态，核心态。

CPU如何判断用户程序和系统程序？

程序状态字psw(要记)：
记录CPU的运行模式和状态信息。
一类是反映当前指令执行结果的各种状态，信息称为状态标志，如进位标志位CF,溢出标志位OF，结果正负标志位SF，结果是否等于0标志位ZF，奇偶标志位PF等。
一类存放控制信息称为控制状态，如中断标志位IF,CPU的工作状态(核心态还是用户态)等。

状态如何转变？(17年考过，要记住)
核心态到用户态：修改PSW。
用户态到核心态：用户不能修改PSW;
两种方法：系统调用,访管指令。
(1)通过中断实现从用户态到核心态的改变。
(2)在核心态下由操作系统代替用户完成其请求（指定的操作）。
(3)操作系统完成指定操作后再通过修改程序状态字psw，由核心态切换回用户态。
访管指令不是特权指令。
用户从用户态进入内核态，必定通过访管指令。
从内核态返回用户态，可以修改状态字实现。