【操作系统内核态、用户态、特权指令、用户指令详解】

您所在的位置:网站首页 内核和用户 【操作系统内核态、用户态、特权指令、用户指令详解】

【操作系统内核态、用户态、特权指令、用户指令详解】

2024-07-07 05:15| 来源: 网络整理| 查看: 265

文章目录 前言一、内核态和用户态1.1 内核态(Kernel Mode)1.2 用户态(User Mode) 二、特权指令和用户指令2.1 特权指令2.2 用户指令

前言

为了有效地管理这些任务,操作系统引入了内核态和用户态的概念,以及特权指令和用户指令的区分。

一、内核态和用户态 1.1 内核态(Kernel Mode)

内核态是操作系统运行在最高特权级别的状态。在内核态下,操作系统具有对计算机硬件资源的完全控制权,包括处理器、内存、设备等。操作系统内核可以执行特权指令,访问任何内存地址,以及执行敏感的操作,如中断处理、任务调度等。内核态通常用于执行操作系统的核心功能,以确保系统的稳定性和安全性。

1.2 用户态(User Mode)

用户态是应用程序运行的一种状态,相对于内核态来说,用户态拥有较低的特权级别。在用户态下,应用程序不能直接访问硬件资源,执行特权指令,或者进行系统级别的操作。应用程序只能执行用户指令,访问被操作系统允许的资源。这种分离保证了操作系统和应用程序之间的隔离,防止应用程序对系统的不当干扰。

二、特权指令和用户指令 2.1 特权指令

特权指令是只有在内核态下才能执行的指令。通常涉及到对硬件资源的管理和控制,以及操作系统的核心功能。例如,特权指令可以用来打开或关闭中断,切换进程,修改内存映射等。特权指令的执行需要操作系统的许可,并且具有高度的风险,不当的使用可能导致系统崩溃或安全漏洞。

// 关闭中断 cli 2.2 用户指令

用户指令是应用程序在用户态下执行的指令。通常用于应用程序的业务逻辑,例如文件读写、数据处理等。用户指令不能直接操作硬件资源或执行特权操作。如果应用程序需要执行特权操作,它必须通过系统调用(syscall)请求操作系统代为执行,以确保操作的合法性和安全性。

// 复制一个文件 int copy_file(const char *src, const char *dest) { // 用户态下的文件复制逻辑 // ... // 请求操作系统执行文件复制 syscall_copy_file(src, dest); // ... }


【本文地址】


今日新闻


推荐新闻


CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3