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计算机系统-CPU优化/特权级


本文作为特权级的临时笔记

CPU采用下面的方式进行优化
1.乱序执行
2.指令流水行(微指令,深度)->分支预测
3.寄存器重命名->隐退
4.地址回绕(第21根地址线,进入保护模式很麻烦)

特权级
操作系统的权限是0特权级
驱动和一些服务的特权级是1或者2
最后用户程序的特权级是3

lgdt,lldt,ltr等等等等很多指令只能有特权为0的指令才能执行,实模式的代码是特权级=0,即使进入保护模式,也是特权级=0,in,out指令也有特权级

注意:特权级不是作用于程序上的概念,而是具体到某个段上的,一个程序所有代码段都具有相同的特权级,如果一个程序的特权级3,那么就意味着该程序所有代码段的特权级都是3,反过来也一样

当前特权级:CPL,当前执行的代码段的特权级,在段描述符高速缓存器中
,在段寄存器最低2位(保护模式中)

描述符特权级:DPL

代码段:不允许高特权级的段转移到低特权级的段(低访问高)
数据段:代码段A如果访问某个数据段B,A的CPL必须大于B的DPL(高访问低)

原则上低特权级的代码段不能跳转到高特权级的代码段,但是如果将高特权代码段设置成依从的代码段,那么就可以,如果不使用依从的代码段,还有方法二,通过调用门

特权级和表格检查,包括栈切换,都浪费时间。所以说用户态切换到内核态很费时间


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