特权指令：
仅在内核态下才能使用的指令
非特权指令：目态与管态皆可。应用程序只能使用非特权指令
内核态与用户态：
内核态：全部机器指令允许运行
用户态转变为内核态的情况：
系统调用
中断（如I/O操作完成）
异常事件
程序状态字PSW：指示程序
状态，控制执行
顺序，保留与运行相关的各种
信息。实现程序状态的
保护和恢复
中断：
暂时中止现行程序在CPU上的运行，
转而执行相应事件处理程序，待
处理完成后再返回断点或调度其他程序执行的过程
P59
硬中断：硬件发出或产生的中断
中断源分类：外中断，内中断
外中断（
中断或异步中断）：
处理器之外的中断信号
分为
可屏蔽中断与
不可屏蔽中断
内中断（
异常或同步中断）：
处理器内部的中断信号
细分为：
1.访管中断：系统调用
2.硬件故障中断：电源失效
3.程序性异常：非法操作
无法屏蔽，必须立即响应处理
中断与异常的比较：
1.
中断是与当前运行程序无关的中断信号触发的，
CPU与中断是异步的，CPU对于中断是完全被动的
异常是CPU控制单元产生的，与CPU同步。大部分异常发生在用户态。唯一发生在内核态的异常是“缺页异常”
2.中断要求快速处理，中断处理程序过程中不能被阻塞。异常处理程序过程中可以被阻塞
3.中断允许嵌套，异常大多数为一重
软中断：软件上模拟硬件中断
**中断源种类
外部设备请求
故障中断：运算溢出，存储器运算器故障，电源
数据通道中断
程序自愿中断中断
时钟中断
**
三态模型
七态模型
线程：
轻量级进程。线程是进程中能够并发执行的实体，是进程的组成部分，也是
处理器调度和分派的基本单位。
线程状态：运行，就绪，等待，终止
没有挂起：线程不是资源拥有单位。对换出内存的是其所属的进程
优点：
快速线程
切换
通信易于实现
减少管理
开销
并发程序提高
为什么引入线程：
开销：减少程序并发执行时所付出的
时空开销
并发性：使得
并发粒度更细，
并发性更好
分离“独立分配资源”与“被调度分派执行”
进程的两部分：
资源集合和
线程集合
进程映像——某时刻
进程的内容及其状态集合，包括：
进程控制块
进程程序块
进程核心栈
进程数据块
进程的组成：
控制块，程序块，核心栈，数据块
PCB（
进程控制块，进程描述符）：进程有且仅有一个，进程存在的唯一标识。操作系统用来记录和刻画进程状态及信息的数据结构。
PCB的信息：
标识信息
现场信息
控制信息
为什么引入进程：
刻画系统的
并发性。程序的执行
不是连续的而是走走停停的。程序并发执行会引发
共享和竞争问题。“程序”是个静态概念，无法描述程序的并发性
解决资源的
共享性
调度的层次：
作业调度（高级调度）：
从外存的作业里选择作业，分配资源，建立进程，获得竞争处理机的权利，作业调度就是内存与辅存之间的调度
中级调度：
内存调度。提高内存使用率和系统吞吐量。
把暂时不能运行的进程调至外存，此时进程的状态为
挂起态
进程调度
多线程的实现：
内核级线程（KLT）：线程管理工作由内核完成。如Windows 2003，OS/2，Mach C
优点：
能够同时调度同一进程中的多线程并行运行
一个线程阻塞，其他线程（同一进程或不同进程）
的运行不受影响
切换速度快
缺点：
同一进程的线程切换需要内核态与用户态的转变，
系统开销大
用户级线程（ULT）：线程管理工作由应用程序完成。如POSIX，Java线程库
优点：
无需使用内核特权，节省开销与资源
允许实现自己的调度算法
能够运行在任何操作系统上
缺点：
一个线程阻塞，整个进程阻塞
只能执行一个用户级线程，无法得益于多线程的并发执行
混合式线程：Solaris
低级调度算法：（P101）
FCFS
SJF
SRTF（最短剩余时间优先算法）
HRRF（最高响应比优先）
优先级调度算法
RR
MLFQ（多级反馈队列）
进程管理和控制：创建进程，阻塞进程，唤醒进程，挂起进程，激活进程，终止和撤销进程
中断屏蔽：禁止CPU响应中断或禁止中断产生
延迟或禁止中断的响应
协调中断响应与中断处理的关系
防止同级中断相互干扰
