Ποιοι είναι οι δύο τρόποι λειτουργίας της CPU;

Η δήλωση ότι μια CPU έχει δύο τρόπους λειτουργίας είναι μια απλοποίηση. Οι CPU μπορούν να έχουν αρκετούς τρόπους, αλλά πιο συχνά, οι άνθρωποι αναφέρονται σε αυτά τα δύο:

1. Λειτουργία χρήστη:

* Σκοπός: Σχεδιασμένο για την εκτέλεση εφαρμογών και προγραμμάτων χρηστών.

* Περιορισμοί: Έχει περιορισμένη πρόσβαση σε πόρους συστήματος όπως μνήμη, συσκευές εισόδου/εξόδου και ορισμένες οδηγίες. Αυτό είναι ζωτικής σημασίας για τη σταθερότητα του συστήματος. Μια εφαρμογή Rogue δεν θα πρέπει να είναι σε θέση να καταρρεύσει ολόκληρο το λειτουργικό σύστημα.

* Παράδειγμα: Όταν πληκτρολογείτε ένα έγγραφο, περιηγείστε στο διαδίκτυο ή παίζετε ένα παιχνίδι, η CPU σας είναι πιθανό σε λειτουργία χρήστη.

2. Λειτουργία πυρήνα (που ονομάζεται επίσης Mode Supervisor):

* Σκοπός: Προορίζεται για τον πυρήνα του λειτουργικού συστήματος, τον πυρήνα του λειτουργικού συστήματος. Χειρίζεται κρίσιμα καθήκοντα.

* ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ: Έχει πλήρη, απεριόριστη πρόσβαση σε όλους τους πόρους υλικού και συστήματος. Αυτό επιτρέπει στον πυρήνα να διαχειρίζεται τη μνήμη, να προγραμματίσει τις διαδικασίες και να αλληλεπιδρά άμεσα με το υλικό.

* Προστασία: Η μετάβαση σε λειτουργία πυρήνα ελέγχεται σφιχτά. Οι εφαρμογές χρήστη δεν μπορούν να μεταβούν απευθείας σε λειτουργία πυρήνα. Πρέπει να υποβάλλουν αιτήματα μέσω κλήσεων συστήματος.

* Παράδειγμα: Όταν ο υπολογιστής σας εκκινεί, χειρίζεται μια διακοπή υλικού ή μια εφαρμογή πρέπει να διαβάσει από τον σκληρό δίσκο, η CPU λειτουργεί σε λειτουργία πυρήνα.

Γιατί η διάκριση έχει σημασία

Ο διαχωρισμός της λειτουργίας χρήστη και της λειτουργίας πυρήνα είναι θεμελιώδης για το σχεδιασμό του λειτουργικού συστήματος. Παρέχει:

* Ασφάλεια: Αποτρέπει τα κακόβουλα ή ελαττωματικά προγράμματα χρηστών από το να θέτουν σε κίνδυνο ολόκληρο το σύστημα.

* σταθερότητα: Εξασφαλίζει ότι οι κρίσιμες λειτουργίες του συστήματος προστατεύονται από τυχαία ή σκόπιμη παρέμβαση.

* αφαίρεση: Παρέχει έναν καθαρό διαχωρισμό μεταξύ των εφαρμογών χρηστών και της πολυπλοκότητας της διαχείρισης υλικού.

Πέρα από δύο τρόπους

Ενώ η διάκριση λειτουργίας χρήστη/πυρήνα είναι θεμελιώδης, ορισμένες CPU έχουν πρόσθετες λειτουργίες:

* Λειτουργία Hypervisor: Επιτρέπει τη λειτουργία εικονικών μηχανών, το καθένα με το απομονωμένο λειτουργικό του σύστημα.

* Λειτουργία διαχείρισης συστήματος (SMM): Χρησιμοποιείται για τη διαχείριση ενέργειας και άλλες λειτουργίες σε επίπεδο συστήματος.

Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε μια βαθύτερη κατάδυση σε οποιαδήποτε συγκεκριμένη πτυχή ή τρόπο λειτουργίας CPU!