王道操作系统学习（三） 操作系统运行机制和体系结构

操作系统的运行机制和体系结构探讨了指令的基本概念以及处理器的状态。指令是处理器能够识别和执行的最基本命令，分为特权指令和非特权指令。特权指令如内存清零指令，而非特权指令包括加减乘除等操作。处理器的状态分为用户态（目态）和核心态（管态），通过程序状态寄存器（psw）来表示，psw值为0时表示用户态，值为1时表示核心态。

程序可以分为内核程序和应用程序，其中内核程序需要使用特权指令。

操作系统的内核负责进程管理、存储器管理和设备管理等功能。内核中的一些模块与硬件密切相关，如时钟管理、中断管理和原语（包括设备驱动和CPU切换），这些是最接近硬件的部分，通常是原子操作。

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。然而，不同的操作系统对内核功能的划分可能会有所不同。

在体系结构方面，操作系统可以分为大内核和微内核。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。其优点是高性能，但缺点是内核代码庞大、结构复杂，难以维护。微内核则只保留最基本的功能在内核中，其优点是内核功能少、结构清晰、方便维护，但缺点是需要频繁地在核心态和用户态之间切换，导致性能较低。