管理模式(特权模式)
管理模式或特权模式是一种计算机系统模式,在该模式下,处理器可以执行所有指令,例如特权指令。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最特权的部分。有些特权指令只能在内核模式或管理模式下执行。设备驱动程序和应用程序的特权级别分别降低。
管理模式的功能
管理模式的一些重要功能如下所示:
- 管理模式处理不同类型的命令,但主要处理特权指令。此模式由操作系统使用,并完全访问所有系统组件。
- 系统在启动时以管理模式启动。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管理模式。
- 管理模式在应用程序和系统硬件之间提供了必要的屏障。它还提供对各种外设、内存管理硬件等的访问。
- 管理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。
- 可以使用管理模式启用或禁用各种中断。它还有助于加载处理器状态。
- 管理模式可以访问操作系统内部提供的各种数据结构。
操作系统中管理模式的必要性
操作系统中缺少管理模式会导致严重问题。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擦除操作系统。
- 多个进程可以在同一时间写入同一个系统,从而导致灾难性的后果。
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