用户态与核心态浅析

Posted 2023-04-03 嗯嗯你说的对

cpu有两种操作模式，一种是用户态（又称目态），一种是核心态（也叫内核态，管态）

应用程序运行在用户态，操作系统内核程序运行在核心态

1.用户态

        当cpu处于用户态时，cpu只能执行非特权指令，它不能直接访问计算机的软硬件资源，仅限于访问用户的地址空间，目的是防止用户程序对系统造成破坏

2.核心态

        当cpu处于核心态时，cpu可以执行除访管指令之外的所有指令（访管指令：后面会讲），包括非特权指令和特权指令（特权指令：不允许用户直接使用的指令，例如：I/O指令、置中断指令等）

3.用户态和核心态的切换

        1）用户程序系统调用造成的切换

                        介绍

                                用户通过操作系统运行上层程序，而这个上层程序的运行需要操作系统的底层管理程序提供支持（即系统调用），系统则通过硬件中断机制进入核心态。注意，中断程序可以在用户态执行，而中断处理程序在核心态执行

                        过程  

                                用户程序执行陷入指令（也称访管指令或trap指令）来发起系统调用----->产生中断事件----->cpu检测到该中断事件----->cpu打断当前应用程序------>cpu模式位置零----->cpu转到相应的中断处理程序去执行----->执行完毕----->cpu模式位置1----->从系统调用返回

        2）异常造成的切换

                        介绍

                                异常也称内中断，分为故障、自陷、终止，其中，故障和自陷属于软件中断，终止和外部中断属于硬件中断。

                        过程

                                与系统调用过程类似

                                

                        

        

操作系统王道考研 p5 中断和异常

知识总览

概念和作用

本质：==发生中断意味着需要操作系统介入，==开展管理工作

当中断发生时，CPU立即进入核心态
当中断发生后，当前运行的进程暂停运行，并由操作系统内核对中断进行处理
对于不同的中断信号，会进行不同的处理

用户态与核心态之间的相互切换
用户态–>核心态，通过中断实现。且中断是唯一途径。
核心态–>用户态，通过执行一个特权指令，改变PSW的标志位。

分类

分类方式1：

分类方式2：

记法：外中断是人工干预和外设请求，其他都是内中断。

处理过程

总结