操作系统（3）---操作系统的接口、内核

一、操作系统的接口

   用户使用操作系统的方式：

• 命令行

　　  shell是提供用户使用界面的程序（命令解释器），包括图形界面shell和命令行shell。其作用有二：

1. 1. 传递请求指令，让操作系统执行命令
   2. 保护内核

• 图形按钮

　　 图形界面是一个包括画图的c程序。每一个硬件动作相当于一个事件，根据事件列表会有对应的内部处理程序。

• 应用程序

　　 操作系统的接口表现为函数调用，又有系统提供，称为系统调用。（注：不同系统，功能一致的系统函数调用名可能不同）

　　 特权指令和非特权指令：

　　　　特权指令包括I/O指令、内存清零指令等危险指令，非特权指令包含常见的运算指令等。

　　 用户态和核心态：

　　　　用户态（目态）：用户程序执行时机器所处的状态称为用户态，在此状态下禁止使用特权指令，不能直接取用资源与改变机器状态，并只允许用户程序访问自己的存储区域。

　　　　核心态（内核态、管态）：操作系统管理程序执行时机器所处的状态，又称为处理机的特权级。在此状态下处理机可使用全部指令（包括一组特权指令），使用全部系统资源（包括整个存储区域）。

　　　　区别在用户态下不可访问硬件资源，不可访问内核数据。

　　内核程序和用户程序：

　　　　内核程序运行在核心态，可以使用特权指令；用户程序运行在用户态，使用非特权指令。

        系统函数和库函数：

　　　　相同点：调用方式类似。

　　　　不同点：大多库函数包含系统调用函数。库函数在用户态发生，系统调用函数在核心态发生。

　一个进程如何从用户态转变为核心态？

　　中断。用户发起系统调用=自愿中断控制CPU。（时间中断属于被动中断，防抢占CPU资源的程序）

二、操作系统的内核

　内核是计算机上配置的底层软件，是操作系统最基本、最核心的部分。