超级用户模式(特权模式)
超级用户模式或特权模式是计算机系统的一种模式,在这种模式下,处理器可以执行所有指令,包括特权指令。一些特权指令包括中断指令、输入输出管理等。
系统中不同组件的特权级别如下所示:
内核是计算机系统中特权级别最高的组成部分。有些特权指令只能在内核模式或超级用户模式下执行。设备驱动程序和应用程序的特权级别依次降低。
超级用户模式的功能
超级用户模式的一些重要功能如下:
- 超级用户模式处理各种类型的命令,但主要处理特权指令。此模式由操作系统使用,并具有对所有系统组件的完全访问权限。
- 系统在启动时以超级用户模式启动。这允许各种程序完全访问系统硬件,例如引导加载程序、BIOS、操作系统等。
- 操作系统为需要完全访问系统硬件的低级任务选择超级用户模式。
- 超级用户模式在应用程序和系统硬件之间提供必要的屏障。它还提供对各种外设、内存管理硬件等的访问。
- 超级用户模式可以创建内存地址空间以及更新它们。它还可以访问其他操作的内存地址空间。
- 可以使用超级用户模式启用或禁用各种中断。它还有助于加载处理器状态。
- 超级用户模式可以访问操作系统内部的各种数据结构。
操作系统中超级用户模式的必要性
操作系统中缺乏超级用户模式会导致严重的问题。其中一些是:
- 正在运行的用户程序可能会意外地通过用用户数据覆盖操作系统来将其删除。
- 多个进程可以同时写入同一个系统,从而导致灾难性的后果。
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