操作系统修炼秘籍(4):内核态和用户态
限制进程:内核态和用户态
操作系统自身也是一个程序,它启动之后也有很多内核进程在后台工作,而且这些内核进程都非常重要,是操作系统正常运行并提供服务的必要进程,比如负责调度类的进程、内存管理类进程等。
而操作系统要提供程序的运行平台,还要管理各类软硬件资源(比如进程调度是在管理CPU资源,内存的分配和回收是在管理内存资源,等等),那么操作系统必然要以一种最高权限的方式去运行,其它用户进程都必须不能具备这个最高权限。
此外,操作系统必须要在任何有需要的时候掌握CPU的控制权,因为进程是通过CPU去执行的,操作系统掌握了CPU的控制权,就代表操作系统进程开始执行。例如,在任何需要进行进程调度的时候,必须能够立即回到操作系统,让负责进程调度的进程开始根据调度算法去调度下一个进程。
需注意,内核模式和用户模式这两种进程状态是CPU提供的控制,而不是操作系统提供的。在CPU中一个称为PSW(program status word,程序状态字)的寄存器中保存了和进程有关的一些控制位,例如内核模式和用户模式的进程状态。