模式切換

處理器狀態(模式)從用戶態到核心態或者從核心態到用戶態的轉換。模式切換不同於進程切換,它不一定會引起進程狀態的轉換,在大多數情況下,也不一定引起進程切換。

在討論作業系統進程管理之前,我們需要分清作業系統和用戶程式進程執行的模式,大多數的進程至少支持兩種執行模式:核心態(管態、控制模式、核心模式)和用戶態(目態)。一些執行特別指令只能夠運行在系統模式下,這些指令包括讀、修改控制暫存器,例如PSW以及和記憶體管理相關的指令。另外,某些記憶體區域只有在系統模式下才能夠存取。

一般,用戶程式都運行在用戶模式下,系統模式和作業系統的核心相關,核心作為作業系統的一部分,包括系統中一些重要的功能。其中主要有:

1 進程管理

(1)進程創建和銷毀

(2)進程調度

(3)進程切換

(4)進程同步和支持進程之間的交流

(5)進程PCB的管理

2 記憶體管理

(1)進程記憶體空間的分配

(2)段和頁的管理

3 I/O控制

(1)I/O緩衝區的管理

4功能支持

(1)中斷處理

(2)監視

作業系統中設定的這兩種模式,主要是為了保護作業系統的安全和一些重要的系統表,例如PCB。在系統模式下,程式對處理器擁有完全的控制權,包括指令、暫存器、記憶體。這些對於用戶程式來說是不需要的,也是不安全的。

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