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计算机知识科普问答--12 （56-60）

news 2024/9/23 1:33:15

文章目录

- 56、什么是特权指令和非特权指令？
- - 特权指令（Privileged Instructions）和非特权指令（Non-Privileged Instructions）
  - 1. **特权指令（Privileged Instructions）**
  - - **定义**：
    - **特点**：
    - **常见的特权指令**：
    - **示例：x86体系中的特权指令**
    - **执行特权指令的风险**：
  - 2. **非特权指令（Non-Privileged Instructions）**
  - - **定义**：
    - **特点**：
    - **常见的非特权指令**：
    - **示例：x86体系中的非特权指令**
    - **执行非特权指令的安全性**：
  - 3. **特权指令与非特权指令的区别**
  - 4. **总结**
- 57、中断和异常的区别与联系？
- - 中断和异常的区别与联系
  - 一、**中断和异常的定义**
  - 二、**中断与异常的区别**
  - 三、**中断与异常的联系**
  - 四、**中断与异常的详细对比**
  - - 1. **中断的触发与处理**
    - 2. **异常的触发与处理**
    - 3. **中断与异常的应用场景**
  - 五、**中断与异常的处理优先级**
  - 六、**总结**
- 58、用户态转向核心态都有哪些例子？
- - 1. **系统调用（System Call）**
  - 2. **页面缺失（Page Fault）**
  - 3. **硬件中断**
  - 4. **异常处理**
  - 5. **进程调度**
  - 6. **输入/输出操作（I/O操作）**
  - 7. **信号处理**
  - 8. **线程的上下文切换**
  - 9. **动态内存分配**
  - 总结
- 59、中断处理和子程序调用都需要压栈以保护现场，中断处理一定会保护而子程序调用不需要保存的内容是？
- - 区别在于：
  - 答案：
- 60、下列选项中，会导致用户进程从用户态切换到内核态的操作是：
- - 总结：

56、什么是特权指令和非特权指令？

特权指令（Privileged Instructions）和非特权指令（Non-Privileged Instructions）

特权指令和非特权指令是处理器指令集中的两类指令，主要依据指令对硬件资源和系统状态的访问权限来区分。操作系统和硬件设计通过这种分类来保护系统的关键资源，并防止普通应用程序对系统造成破坏。以下是对两类指令的详细解释。

1. 特权指令（Privileged Instructions）

定义：

特权指令是只能在内核模式（Kernel Mode）下运行的指令。这些指令允许操作系统直接访问底层硬件资源，修改系统状态或执行与系统管理相关的操作。普通用户程序（在用户模式下运行）是不能执行这些指令的，只有操作系统的内核或经过特别授权的代码才能执行。

特点：

只能在内核模式下执行：特权指令只能在内核模式下由操作系统内核或设备驱动程序执行。如果在用户模式下尝试执行特权指令，会引发特权异常或非法指令异常，导致程序被中断或终止。
高权限访问：这些指令能够直接访问硬件设备、内存管理单元、I/O端口和中断系统等关键系统资源。
用于系统管理：特权指令一般用于系统管理任务，例如内存管理、进程调度、设备控制等。