【王道考研】操作系统的运行机制体系结构
1.4 操作系统的运行机制体系结构
知识来源： B站王道考研
什么是指令？
“指令”就是处理器（CPU）能识别、执行的最基本命令。
两种指令
特权指令： 内存清零指令（不允许用户程序使用）
非特权指令：普通的运算指令
两种处理器状态
用程序状态寄存器（PSW）中的某标志来标识当前处理器处于什么状态。如0为用户态，1为核心态。
用户态（目态）：CPU只能执行非特权指令。
核心态（管态）：特权指令、非特权指令都可执行。
两种程序
内核程序： 操作系统的内核程序是系统的管理者，既可以执行特权指令，也可以执行非特权指令，运行在核心态。
应用程序： 为了保证系统能安全运行，普通应用程序只能执行非特权指令，运行在用户态。
操作系统的内核
生活经验：安装外windows操作系统后，许多功能并不是必不可少的。
操作系统包括：非内核功能和内核功能。
内核功能包括：进程管理、存储器管理、设备管理、时钟管理、中断处理和原语（设备驱动、CPU切换）。
时钟管理：实现计时功能。
原语：一种特殊的程序，最接近硬件的部分，运行具有原子性。
内核：计算机上配置的底层软件，是操作系统最基本、最核心的部分。实现操作系统内核功能的那些成序就是内核程序。
大内核：
将操作系统的主要功能模块都作为系统内核，运行在核心态
优点： 高性能
缺点：内核代码庞大，结构混乱，难以维护。
微内核：
只把最基本的功能保留在内核。
优点： 内核功能少，结构清晰，方便维护。
缺点： 需要频繁地在核心态和用户态之间切换，性能低。
类比：
操作系统的体系结构问题与企业的管理问题很相似。
内核就是企业的管理层，负责一些重要的工作。只有管理层才能执行特权指令，普通员工只能执行非特权指令。用户态、核心态之间的切换相当于普通员工和管理层之间的工作交接。
大内核： 企业初创时体量不大，管理层的人会负责大部分的事情。优点是效率高；缺点是组织结构混乱，难以维护。
微内核： 随着企业体量越来越大，管理层只负责最核心的一些工作。优点是组织结构清晰，方便维护，缺点是效率低。