Erklæringen om, at en CPU har to driftsformer, er en forenkling. CPU'er kan have flere tilstande, men oftest henviser folk til disse to:
1. Brugertilstand:
* Formål: Designet til kørsel af applikationer og brugerprogrammer.
* Begrænsninger: Har begrænset adgang til systemressourcer som hukommelse, I/O -enheder og visse instruktioner. Dette er afgørende for systemstabilitet; En useriøs applikation burde ikke være i stand til at gå ned i hele operativsystemet.
* Eksempel: Når du skriver et dokument, gennemser internettet eller spiller et spil, er din CPU sandsynligvis i brugertilstand.
2. Kerneltilstand (også kaldet Supervisor Mode):
* Formål: Reserveret til operativsystemets kerne, kernen i OS. Det håndterer kritiske opgaver.
* privilegier: Har fuld, ubegrænset adgang til alle hardware- og systemressourcer. Dette giver kernen mulighed for at styre hukommelse, planlægge processer og interagere direkte med hardware.
* Beskyttelse: Skift til kernetilstand kontrolleres tæt. Brugerapplikationer kan ikke direkte skifte til kernetilstand; De skal fremsætte anmodninger gennem systemopkald.
* Eksempel: Når din computer starter op, håndterer en hardwareafbrydelse, eller en applikation skal læse fra harddisken, fungerer CPU'en i kernetilstand.
Hvorfor sondringen betyder
Adskillelsen af brugertilstand og kernetilstand er grundlæggende for design af operativsystemet. Det giver:
* sikkerhed: Forhindrer ondsindede eller defekte brugerprogrammer i at gå på kompromis med hele systemet.
* stabilitet: Sikrer, at kritiske systemoperationer er beskyttet mod utilsigtet eller forsætlig interferens.
* abstraktion: Tilvejebringer en ren adskillelse mellem brugerapplikationer og kompleksiteten ved hardwareadministration.
ud over to tilstande
Mens brugeren/kerneltilstand er grundlæggende, har nogle CPU'er yderligere tilstande:
* Hypervisor -tilstand: Tillader at køre virtuelle maskiner, hver med dets isolerede operativsystem.
* systemstyringstilstand (SMM): Bruges til strømstyring og andre systemniveau-funktioner.
Fortæl mig, hvis du gerne vil have et dybere dykk i et specifikt aspekt eller tilstand af CPU -drift!
