1.2操作系统的运行机制和体系结构

一、运行机制

两种指令

定义:CPU能识别和执行的最基本命令

  1. 特权指令:如内存清零等较危险的指令,不允许用户程序使用
  2. 非特权指令:普通的加减乘除
处理器的两种状态
  1. 用户态(目态):只能执行非特权指令
  2. 核心态(管态):可执行两种指令
    状态是由程序状态寄存器(PSW)中的某标志位来标识。0:用户态,1:核心态
两种程序
  1. 内核程序:系统的管理者,运行在核心态,可执行两种指令
  2. 应用程序:运行在用户态,只能执行非特权指令

二、体系结构

内核

内核:是计算机上配置的底层软件,是操作系统最基本、核心的部分。
内核程序:实现操作系统内核功能的程序

  1. 时钟管理:
  2. 中断处理
  3. 原语:程序运行有原子性

对系统资源进行管理的功能(微内核不包含这部分功能)

  1. 进程管理
  2. 存储器管理
  3. 设备管理
大内核:将操作系统的主要功能模块都作为系统内核,在内核态

优点:高性能
缺点:内核代码庞大,结构混乱,难以维护

微内核:内核只保留最基本功能

优点:内核功能少,结构清晰,方便维护
缺点:需要频繁切换内核态和用户态,性能低

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