操作系统的运行机制和体系结构
知识总览
问题：“指令”和我们平时所说的“代码”有什么区别？
简单来说，“指令”就是处理器（CPU）能识别、执行的最基本命令
比如：加法指令就是让CPU进行加法运算
两种指令、两种处理器状态、两种程序
特权指令不允许用户程序使用
问题：CPU如何判断当前是否可以执行特权指令？
CPU处于用户态此时CPU只能执行非特权指令
CPU处于核心态特权指令、非特权指令都可执行
CPU的状态用程序状态字寄存器（PSW）中的某种标志位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。
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。
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
问题：操作系统中的哪些功能应该由内核程序实现呢？
内核是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程序就是内核程序
操作系统的体系结构：大内核和微内核
类比：操作系统的体系结构问题和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；缺点是效率高。
知识回顾
1.特权指令只能在核心态下执行
2.内核程序只能在核心态下执行
3.核心态、用户态之间的切换
大内核 优点：高性能
缺点：内核代码庞大，结构混乱，难以维护
微内核 优点：内核功能少，结构清晰，方便维护
