x86硬件辅助虚拟化之虚拟机与VMM(1)(6)
特权级别
大部分的现代计算机体系结构都有两个或两个以上的特权级别,用来分隔内核和应用软件。以x86为例,为了得到更高的保护控制,在x86的保护模式下定义了当前特权级别(Current Previleged Level,简称CPL),一共有四个特级层次(0 to 3)被定义,我们一般称之为Ring。Ring后面的数字越大特权越小,我们的操作系统一般都运行在Ring0上,而Ring1和2一般用来支持设备驱动,Ring3上面跑的就是应用软件了。而在现在的x86处理器中,64位架构已经非常普遍,64位CPU因为必须支持页表模式,所以只有两个特权级别,我们可以简单理解为Ring0和Ring3(实际上另有明确定义),这种模型我们常称为0/3模型。
系统中有一些关键操作指令只能在最高特权级别上执行,它们一般被称为特权指令,特权指令仅仅在当前的特权级别为零时(CPL=0)才会执行。如果在非特权级别上试图执行特权指令,将生成一个一般保护异常(这通常会生成一个应用程序错误),而非特权指令则可以在任何一个权限级别执行。