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사전배경1: 흐름…

사용자 프로그램은 일반적으로 **사용자모드**에서 실행된다.

사용자 프로그램 실행 중 **인터럽트**가 발생하거나, **시스템콜**을 호출하게 되면 **커널모드**로 전환된다.
이때 사용자모드에서 사용자 프로그램을 처리하던 **CPU의 상태를 저장**한다.
커널이 인터럽트나 시스템콜을 처리 완료하면, **CPU 상태를 복원**하여 사용자프로그램을 사용자모드로 다시 이어서 실행한다.

사전배경2: 운영체제, 컴퓨터 시스템 구조

운영체제
- 컴퓨터 하드웨어 바로 위에 설치되어 하드웨어와 사용자 프로그램 사이의 인터페이스를 제공한다.
- ex) CPU 스케줄링, 메모리 관리, I/O 관리, DISK 파일 관리…..
커널 (협의의 운영체제)
- 운영체제의 핵심부분
- 메모리에 상주하면서 자원을 효율적으로 관리하기 위한 일을 한다.
- 쉽게 정리해보자면, 커널은 컴퓨터자원을 효율적으로 관리하기 위해 메모리에 상주하는 일종의 프로그램(프로세스)!
- 따라서 일반 사용자 프로그램이 주소공간을 가지듯, 커널도 메모리에 커널의 주소공간을 가진다.

사전배경3: 주소공간, PCB, 프로세스 상태

프로세스 주소공간, PCB

사용자모드/ 커널모드 (모니터모드, 시스템모드)

일반명령/ 특권명령

사용자모드/ 커널모드

mode bit

**현재 CPU를 사용하고 있는 것**이 OS인지 사용자프로그램인지 표시하는 bit

0 : 커널모드 : OS가 CPU를 잡고있어 OS코드가 수행되고 있는 상황. 1 : 사용자모드 : 사용자 프로그램에 CPU가 할당되어, 사용자 프로그램 코드가 수행되고 있는 상황.

사용자모드

사용자 프로그램이 구동되는 환경

커널모드

커널이 구동되는 환경
커널모드에서는 OS시스템에 영향을 줄 수도 있는 특권 명령을 수행할 수 있음
Interrupt 발생시 case에 따른 context 교환 비교

[ 사용자 <> 커널 모드 전환 예시 ]

프로세스가 system call 호출

trap이 발생하여 커널 모드에 진입한다. 이때, 현재 상태를 저장한다.

요청받은 system call을 수행한다.

사용자 모드로 돌아간다. 이때, 저장해둔 이전 상태로 복원된다.

일반명령/ 특권명령