作業系統(1)執行機制和體系結構

2021-10-08 13:00:10 字數 1062 閱讀 4050

指令

有的指令是非特權指令,諸如加減乘除這種普通的運算指令。

有的指令是特權指令(不允許使用者程式使用),像是記憶體清零這種。

而對於記憶體清零這種特權指令,如果所有的程式都可以呼叫的話,則任何使用者都可以刪除其他使用者的資訊,這樣做很明顯是不對的。

處理器狀態

對於上面兩種指令,cpu又是如何判斷當前是否可以執行特權指令的呢?

這裡cpu存在兩種狀態:

1、使用者態(目態):此時只能執行非特權指令

2、核心態(管態):特權指令和非特權指令都能執行

(這裡用程式狀態暫存器(psw)中的某個標誌位來標識當前的處理器處於什麼狀態。如0為使用者態,1為核心態。)

兩種程式

1、核心程式:作業系統的核心程式是系統的管理者,既可以執行特權指令,也可以執行非特權指令,執行在核心態。

2、應用程式:為了系統的執行安全,應用程式只能執行非特權指令,執行在使用者態。

核心是計算機上配置的底層軟體,是作業系統的基本、最核心的部分。

實現作業系統核心功能的那些程式就是核心程式。

在我們的windows系統當中,有像記事本、資源管理器等等,但是這些都不是必不可少的(非核心功能)。

核心

1、對系統資源進行管理的功能(有的作業系統不把這些認為是核心功能):程序管理、儲存器管理、裝置管理等等

2、和硬體緊密相關的:時鐘管理、中斷處理、原語(裝置驅動、cpu切換等執行時間較短、呼叫頻繁的特點)

(原語是最接近硬體的部分,這種程式執行具有原子性(其執行只能一氣呵成,不可中斷))

大核心(包含1、2):將作業系統的主要功能模組都作為系統核心,執行在核心態,效能高、但是核心**龐大,結構混亂,難以維護。

微核心(只含2):只把最基本的功能保留在核心,核心功能少,結構清晰,方便維護,但是需要頻繁的在核心態和使用者態之間切換,效能低。

5 執行機制和體系結構

作業系統能執行全部機器指令,應用程式只能使用非特權指令。核心態 管態 兩種處理器狀態用程式狀態字暫存器 psw 中的某標誌位來標識當預處理器處於什麼狀態。程式狀態字 psw 作用 實現程式狀態的保護和恢復。標誌劃分 狀態標誌 控制標誌和系統標誌。核心 計算機上配置的底層軟體,是os最基本 最核心的部...

1 作業系統的執行機制

程式 作用可否使用特權指令1 cpu的執行狀態2 核心程式 管理使用者程式 可以使用 核心態 管態 核心態 使用者程式 被核心程式管理 不可以使用 使用者態 目態 怎樣定義原語 哪些操作可以被定義為原語 常見的操作 程序管理 第二章內容 程序管理 程序排程和分配 建立與撤銷程序 儲存器管理 第三章內...

作業系統執行機制

cpu 運算器,控制器,暫存器,快取記憶體 兩類暫存器 控制和狀態暫存器 重要 程式暫存器pc 記錄將要取出指令的位址 指令暫存器ir 記錄最近取出的指令 程式狀態字psw 記錄處理器的執行狀態 需求保護 併發,共享 兩種cpu狀態 核心態 執行作業系統程式 使用者態 執行使用者程式 特權指令 只能...