作業系統中的雙模式和多模式操作

作業系統中有兩種操作模式以確保其正常工作。它們是使用者模式和核心模式。

說明從使用者模式到核心模式再返回的使用者模式轉換的圖表如下所示：

以下列出這些模式：

• 使用者模式

  當作業系統正在執行使用者應用程式（例如處理文字編輯器）時，系統處於使用者模式。當應用程式請求作業系統的幫助或發生中斷或系統呼叫時，會發生從使用者模式到核心模式的轉換。

  在使用者模式下，模式位設定為 1。從使用者模式切換到核心模式時，它會從 1 更改為 0。

• 核心模式

  系統在引導時以核心模式啟動，並在作業系統載入後，它以使用者模式執行應用程式。某些特權指令只能在核心模式下執行。這些是中斷指令、輸入輸出管理等。如果在使用者模式下執行特權指令，則是非法的，並且會生成陷阱。

  在核心模式下，模式位設定為 0。從核心模式切換到使用者模式時，它會從 0 更改為 1。

作業系統中操作模式的概念可以擴充套件到雙模式之外。這被稱為多模式系統。在這些情況下，CPU 使用 1 位以上來設定和處理模式。

支援虛擬化的系統可以描述多模式系統的一個示例。這些 CPU 具有一個單獨的模式，用於指定虛擬機器管理器 (VMM) 和虛擬化管理軟體何時控制系統。

對於這些系統，虛擬模式比使用者模式具有更多許可權，但比核心模式少。

David Meador

更新時間： 2020 年 6 月 22 日

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