SO-1st-2.3-w1.tresc-1.0-Slajd25
Podstawy działania systemu operacyjnego
Ogólnie, sterowanie przekazywane jest do jądra systemu operacyjnego poprzez przerwania. Program jądra jest więc zbiorem procedur obsługi przerwań i wywoływanych przez nie innych podprogramów. Przerwania, wspomniane na poprzednim slajdzie, pochodzą z układów na zewnątrz procesora, czyli od urządzeń wejścia-wyjścia, czasomierzy, układu bezpośredniego dostępu do pamięci itp. Inny rodzaj to przerwania zgłaszane wewnętrznie przez procesor, będące następstwem wykrycia jakiegoś stanu wyjątkowego. Jeszcze inny rodzaj to przerwania programowe, wynikające z wykonania specjalnej instrukcji procesora, umożliwiające programom użytkownika dostęp do wybranych funkcji jądra systemu operacyjnego.
Stabilność pracy systemu wymaga ochrony przynajmniej jądra systemu operacyjnego przed niekontrolowaną ingerencją użytkowników. Wymaga to monitorowania odniesień do pamięci i weryfikowania poprawności adresów. Ze względów wydajnościowych zadanie to realizowane jest sprzętowo, ale odpowiednie dane na potrzeby weryfikacji musi dostarczyć system. W celu zabezpieczenia tych (i innych) newralgicznych danych wyróżnione są pewne instrukcje uprzywilejowane, niedostępne dla programów aplikacyjnych. Powstaje jednak problem odróżnienia programów systemowych od aplikacyjnych, którego rozwiązaniem jest wyodrębnienie dwóch (w niektórych procesorach nawet większej liczby) poziomów pracy (trybów pracy). Możliwe staje się narzucenie sprzętowych restrykcji odnośnie wykonywania niektórych instrukcji na odpowiednich poziomach. Proces użytkownika uruchamiany jest w trybie nieuprzywilejowanym, w związku z czym nie może wykonać pewnych instrukcji, dostępnych tylko w trybie uprzywilejowanym, tym samym ma ograniczoną możliwość swobodnego ingerowania w „obszary” zastrzeżone dla jądra systemu operacyjnego.
