6 1 受限制的直接執行

2021-10-02 09:00:16 字數 1428 閱讀 1253

受限制的直接執行:分成兩部分來進行闡述「直接執行」和「受限制的操作」

作業系統

程式在程序列表上建立條目

微程式分配記憶體

將程式載入到記憶體

根據 argc/ar** 設定程式棧

清除暫存器

執行call main()方法

執行main()

從main中執行return

釋放程序的記憶體

將pcb從程序列表移除

處理器模式(一):使用者模式

在使用者模式下,執行的**會受到限制,例如:在使用者模式下執行時,程序不能發出i/o請求。如果執行特權**,會引發異常,作業系統可能會終止程序。

處理器模式(二):核心模式

作業系統(核心)在核心模式下執行。在該模式下,執行的**可以進行特權操作。

使用者程序希望執行特權操作:系統呼叫

它允許核心小心地向使用者程式暴露某些關鍵功能,例如訪問檔案系統、建立和銷毀程序、與其他程序通訊、分配記憶體等。

系統呼叫過程:執行系統呼叫,程式必須執行特殊的陷阱指令。該指令跳入核心並將處理器模式轉變為核心模式,然後執行系統呼叫的功能。完成之後,作業系統呼叫乙個特殊的從陷阱返回指令,返回使用者程式的同時,將處理器模式轉變為用或是。

陷阱表存放各個系統呼叫(系統呼叫本身也是程式)的入口位址。核心在啟動時設定陷阱表。

c語言的許多庫函式就是系統呼叫,比如open()、read()等。它們看起來是函式的呼叫,在更底層(真正的系統呼叫)的部分,使用的是彙編手工編碼,因為要仔細遵循約定,一邊正確處理引數和放回置。

作業系統@啟動時(核心模式)

硬體使用者程式(使用者模式)

初始化陷阱表

記住系統呼叫處理程式的位址

在程序列表上建立條目

微程式分配記憶體

將程式載入到記憶體

根據 argc/ar** 設定程式棧

用暫存器/程式計數器填充核心棧

從陷阱返回

作業系統@執行時(核心模式)

硬體使用者程式(使用者模式)

從核心棧恢復暫存器

轉向使用者模式

跳轉到main

執行main

...呼叫系統呼叫

陷入作業系統

將暫存器儲存到核心棧

轉向核心模式

根據陷阱錶跳到陷阱處理程式

處理陷阱

做系統呼叫的工作

從陷阱返回

從核心棧恢復暫存器

轉向使用者模式

跳回使用者程式呼叫

......

從main返回

陷入系統呼叫(通過exit())

釋放程序的記憶體

將pcb從程序列表移除

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