计算机系统概述是操作系统学习的基础，其中中断、异常、系统调用与陷入指令是核心概念。这些机制不仅保障了系统的安全性和稳定性，还为用户与系统之间的交互提供了桥梁。本章将深入探讨这些关键概念及其在计算机系统中的作用。
一、中断与异常
中断和异常是操作系统响应内外事件的两种机制。中断是外部事件，如输入输出设备完成操作时产生的信号，它要求CPU暂停当前任务，转去处理中断服务程序。中断分为可屏蔽中断和不可屏蔽中断，前者可通过程序控制是否响应，后者则必须立即处理。异常则是由CPU内部事件引起的，如除零错误、页故障等，它通常表示程序执行过程中出现了异常情况，需要操作系统介入处理。
二、系统调用
系统调用是用户程序请求操作系统服务的接口。当用户程序需要执行特权操作（如文件读写、进程创建）时，无法直接访问硬件资源，必须通过系统调用陷入内核模式。系统调用通过陷入指令（如trap指令）实现，它将控制权从用户空间转移到内核空间，由操作系统完成请求后再返回。常见的系统调用包括文件操作、进程管理和设备控制等，它们保证了系统的安全性和资源管理的有效性。
三、陷入指令（Trap指令）与访管指令
陷入指令（trap指令）是一种软中断，用于实现系统调用和异常处理。当用户程序执行trap指令时，CPU会切换到内核模式，并跳转到预设的中断处理程序。访管指令是trap指令的一种具体形式，通常在大型机系统中使用，用于请求操作系统服务。这些指令的核心作用是在用户模式和内核模式之间建立桥梁，确保只有经过授权的操作才能访问系统资源。
四、计算机系统服务
计算机系统通过上述机制提供多种服务，包括进程管理、内存分配、文件系统和设备驱动等。这些服务依赖于中断、异常和系统调用的协同工作，以高效、安全地响应用户请求。例如，一个文件读写操作可能涉及系统调用触发陷入指令，操作系统处理中断并调度资源，最终完成服务。
中断、异常、系统调用和陷入指令是操作系统的基础组成部分，它们共同构建了一个可靠、安全的计算机系统环境。理解这些概念对于深入掌握操作系统原理至关重要，尤其是在考研复习中，它们常作为重点考查内容。
