operating-system - 操作系统特权级别与硬件特权级别

Question

操作系统特权级别和底层硬件的特权级别有什么区别？所有系统调用都会导致内核陷入陷阱吗？为什么系统调用会导致陷阱？是因为他们的汇编代码中有特权指令，例如 IN 吗？

Answer 1

直接回答您的问题：

操作系统特权级别和底层硬件的特权级别有什么区别？

必须在代码级别（即特权指令）强制执行的特权必须在硬件中得到支持。许多操作系统安全级别（即访问特定硬件设备的权限）不需要硬件支持来验证非常特定的功能，但它至少需要硬件支持来阻止代码访问设备。因此，简而言之，操作系统实现特权级别的能力取决于底层硬件，但两者不必相同。

所有系统调用都会导致内核陷入陷阱吗？为什么系统调用会导致陷阱？是因为他们的汇编代码中有特权指令，例如 IN 吗？

这基本上是正确的。陷阱是非特权代码转换到特权级别的自然机制。例如，如果用户程序需要访问某个硬件，则 IN 和 OUT 具有特权，因此它必须“捕获”到内核，然后内核将执行所需的操作并返回。