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计算机知识科普问答--13(61-65)

61、下列指令中,不能在用户态执行的有哪些?

A. trap指令
B. 跳转指令
C. 压栈指令
D. 关中断指令

除了上述指令,还有那些指令不能在用户态执行,或者可以在用户态执行?

在计算机系统中,某些指令由于涉及系统资源的直接管理或修改,只有在内核态下才能执行,这些指令称为特权指令。其他的指令,如普通的计算、跳转等,可以在用户态执行。让我们分析一下题中的各个指令,以及其他典型的用户态和内核态指令。

不能在用户态执行的指令:

  1. A. trap指令可以在用户态执行trap 指令是用来触发一个系统调用或软件中断,它实际上是一个合法的用户态操作,用于请求操作系统提供的服务。当执行 trap 时,进程从用户态切换到内核态,但这个指令本身可以在用户态执行。

  2. B. 跳转指令可以在用户态执行。跳转指令是普通的控制流指令,如 jmpcall,它们用于改变程序的执行路径,属于用户态和内核态都可以使用的指令。

  3. C. 压栈指令可以在用户态执行。压栈指令(如 push)用于将数据保存到栈上,这属于数据操作,用户态程序可以自由执行。

  4. D. 关中断指令不能在用户态执行。关中断指令(如 cli)是特权指令,它直接控制系统的中断机制,只有内核态才能执行。用户态程序不能直接管理中断,否则可能会影响系统的稳定性和安全性。

结论:

不能在用户态执行的指令是:D. 关中断指令。

其他不能在用户态执行的指令(特权指令):

  1. 设置状态寄存器指令:如 set PSW(设置程序状态字),用于修改CPU的状态和优先级。
  2. I/O指令:用于直接控制设备的 I/O 操作。用户态程序不能直接访问硬件资源,因此这些指令只能在内核态下执行。
  3. 内存管理指令:如 load/store GDT/IDT(加载全局描述符表、加载中断描述符表)等指令,用于修改内存管理相关的硬件数据结构。
  4. 修改控制寄存器指令:例如 MOV CRx,用于修改CPU的控制寄存器,这类指令会影响系统的整体运行,属于特权指令。

可以在用户态执行的指令:

  1. 算术运算指令:如 addsub 等,进行基本的算术运算。
  2. 逻辑运算指令:如 andorxor,用于逻辑运算。
  3. 普通数据传送指令:如 mov,用于传送数据。
  4. 普通跳转指令:如 jmpcall,控制程序的流向。
  5. 系统调用指令:如 inttrap,用于从用户态发起系统调用,切换到内核态。

总结:

  • 不能在用户态执行的指令包括:关中断指令、设置状态寄存器指令、I/O指令、内存管理指令、修改控制寄存器指令等,这些是特权指令。
  • 可以在用户态执行的指令包括:算术运算、逻辑运算、普通跳转、压栈、系统调用等指令。


62、 处理外部中断时,应该由操作系统保存的是?

A. 程序计数器(PC)的内容
B. 通用寄存器的内容
C. TLB中的内容
D. Cache中的内容
单选,请选择正确选项,并说明其他为什么错误?

解释:<


原文地址:https://blog.csdn.net/S_CuRrY666/article/details/142362969

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