一、操作系统工作的基础：
1）存储程序计算机：现代计算机大多基于冯诺依曼体系结构，即存储程序计算机。所谓存储程序计算机，是指将程序存储到计算机中，在将程序加载到内存后，CPU通过取指、译码、执行指令对数据进行处理。
2）函数调用堆栈机制：在没有发生中断和进程切换时，所有的程序的执行都遵循函数调用堆栈机制。所谓i函数调用堆栈机制，是指程序执行中遇到函数调用时，会进行一系列的堆栈操作并改变eip，执行被调函数。
3）中断机制：指系统调用，时钟中断或IO中断¹。中断引起的是一个内核控制路径--所有的操作仍然是在当前进程的地址空间中进行，只不过操作堆栈由用户堆栈切换到了内核堆栈，程序的执行由用户程序切换到了内核程序。程序指令的执行由内核控制，即内核控制路径。为了使内核对中断有较短的响应时间，中断分为上半部和下半部。下半部为一些可以被延后执行的操作，由内核线程完成。
4）内核在运行时可抽象为内核线程和中断处理过程。内核线程为特殊的进程，始终运行在内核态。按照优先级分为软中断、tasklet和工作队列。
5）进程切换：用户程序无法在用户态执行schedule()进行进程切换，该函数只在时钟中断(RR)、I/O中断以及系统调用的exit()中执行。
二、在操作系统工作的基础之上，简述操作系统（内核）是如何工作：
程序在经过编译链接后形成可执行程序。在加载到内存时，系统根据可执行程序初始化进程的地址空间。CPU根据ebp/eip寻址进程地址空间中cs段的代码，取指，译码并依次执行，进行数据处理。
在遇到函数调用时，首先会将参数压栈，接着执行call指令—压栈cs:eip并跳转到被调函数的cs段，然后，构造被调函数的堆栈，之后，同样的取指，译码并依次执行，进行数据处理。在被调函数的结尾，会恢复调用函数的堆栈，然后执行ret指令—cs:eip出栈，继续执行被调函数cs段的指令。详细分析见实验一http://www.cnblogs.com/wenxuanguan/archive/2013/05/16/3082686.html。
当发生中断时，cpu会²将当前进程的eip和esp压栈，将esp指向内核堆栈，将eip指向内核中的中断处理总入口处。在函数中，首先会执行SAVE_ALL保存当前状态，接着调用中断处理例程执行，执行restore_all恢复状态。最后CPU执行iret，返回用户态，恢复系统调用前进程的堆栈和cpu的eip，继续执行当前进程的指令。
在中断处理例程之后会判断是否要进行进程切换。 由于进程切换发生在当前进程的地址空间的内核部分，所以要在切换进程前完成保存CPU的状态和堆栈切换的准备工作；进程切换后，恢复切换进程的内核堆栈并恢复CPU的状态。
1.具体的，每个能够发出中断请求的硬件设备控制器都有一条RQ输出线，所有的IRQ线都与一个中断控制器的输入引脚相连；中断控制器与CPU的INTR引脚相连。
中断控制器会监视IRQ线，如果一个引发信号出现在IRQ线上，首先把此信号转换成对应的中断向量(中断控制器对输入的IRQ线从0开始顺序编号IRQ0 ，IRQ1，… 。Intel给中断控制器分配的中断向量号从32开始，上述IRQ线对应的中断向量依次是32+0、32+1、…)；接着把这个向量存放在中断控制器的一个I/O端口，从而允许CPU通过数据总线读这个向量；然后，把引发信号发送到处理器的INTR引脚，即产生一个中断；最后，等待，直到CPU应答这个信号；收到应答后，清INTR引脚。设备，设备控制器，中断控制器及CPU的对中断请求信号的连接如下图所示：
2.确切的说，CPU是根据中断向量号，利用IDT找到相应的中断或异常处理程序的入口地址(其中，128号向量实现系统调用)，之后执行压栈和栈切换以及调用中断处理函数。