内核态: CPU可以访问内存所有数据, 包括外围设备, 例如硬盘, 网卡. CPU也可以将自己从一个程序切换到另一个程序 用户态: 只能受限的访问内存, 且不允许访问外围设备. 占用CPU的能力被剥夺, CPU资源可以被其他程序获取 为什么要有用户态和内核态 由于需要限制不同的程序之间的访问能力, 防止他们获取别的程序的内存数据, 或者获取外围设备的数据, 并发送到网络, CPU划分出两个权限等级 -- 用户态 和 内核态 用户态与内核态的切换 所有用户程序都是运行在用户态的, 但是有时候程序确…

内核版本:linux-2.6.11 Linux在加载一个可执行程序的时候做了种种复杂的工作,内存分配是其中非常重要的一环,作为一个linux程序员必然会想要知道这个过程到底是怎么样的,内核源码会告诉你这一切. 线性区 一个可执行程序,是经过编译器处理后的遵守一定规则的数据.符号表和指令序列的组合,当linux加载一个可执行程序的时候,会为其创建一个新的进程,其对应的进程描述符task_struct中会保存许多资源的描述符,其中的mm_struct就是这个进程的内存描述符,用来管理该进程拥有的所有…

一. Unix/Linux的体系架构 如上图所示,从宏观上来看,Linux操作系统的体系架构分为用户态和内核态(或者用户空间和内核).内核从本质上看是一种软件——控制计算机的硬件资源,并提供上层应用程序运行的环境.用户态即上层应用程序的活动空间,应用程序的执行必须依托于内核提供的资源,包括CPU资源.存储资源.I/O资源等.为了使上层应用能够访问到这些资源,内核必须为上层应用提供访问的接口:即系统调用. 系统调用是操作系统的最小功能单位,这些系统调用根据不同的应用场景可以进行扩展和裁剪,现在各种…

1.特权级         Intel x86架构的cpu一共有0-4四个特权级,0级最高,3级最低,ARM架构也有不同的特权级,硬件上在执行每条指令时都会对指令所具有的特权级做相应的检查.硬件已经提供了一套特权级使用的相关机制,软件自然要好好利用,这属于操作系统要做的事情,对于UNIX/LINUX来说,只使用了0级特权级别和3级特权级,即最高最低特权级.也就是说在UNIX/LINUX系统中,一条工作在0级特权级的指令具有了CPU能提供的最高权力,而一条工作在3级特权的指令具有CPU提供的最低或…

1.操作系统需要两种CPU状态 内核态(Kernel Mode):运行操作系统程序,操作硬件 用户态(User Mode):运行用户程序 2.指令划分 特权指令:只能由操作系统使用.用户程序不能使用的指令. 举例:启动I/O 内存清零 修改程序状态字 设置时钟 允许/禁止终端 停机 非特权指令:用户程序可以使用的指令. 举例:控制转移 算数运算 取数指令 访管指令(使用户程序从用户态陷入内核态) 3.特权级别 特权环:R0.R1.R2和R3 R0相当于内核态,R3相当于用户态: 不同级别能够运行…

http://blog.chinaunix.net/uid-1829236-id-3182279.html 究竟什么是用户态,什么是内核态,这两个基本概念以前一直理解得不是很清楚,根本原因个人觉得是在于因为大部分时候我们在写程序时关注的重点和着眼的角度放在了实现的功能和代码的逻辑性上,先看一个例子: 1)例子 C代码 1.     void testfork(){   2.     if(0 = = fork()){   3.     printf(“create new process suc…

一. Unix/Linux的体系架构 如上图所示,从宏观上来看,Linux操作系统的体系架构分为用户态和内核态(或者用户空间和内核).内核从本质上看是一种软件——控制计算机的硬件资源,并提供上层应用程序运行的环境.用户态即上层应用程序的活动空间,应用程序的执行必须依托于内核提供的资源,包括CPU资源.存储资源.I/O资源等.为了使上层应用能够访问到这些资源,内核必须为上层应用提供访问的接口:即系统调用. 系统调用是操作系统的最小功能单位,这些系统调用根据不同的应用场景可以进行扩展和裁剪,现在各种…

1.特权级特权级用来管理和控制程序执行.如Intel x86架构的CPU,有0~3四个特权级,0级最高,3级最低.硬件在执行每条指令时都会检查指令具有的特权级.硬件提供了特权级使用机制,对操作系统来说,负责确定指令的特权级.如Linux中,只使用了0和3级特权级,工作在0级特权级的指令具有CPU提供的最高权力,而三级特权级指令只具有CPU提供的最基本权力. 2.用户态和内核态的区别当程序运行在3级特权级时,称为运行在用户态,普通的用户进程一般运行在用户态.当程序运行在0级特权级时,称为运行在内核…

因为操作系统的很多操作会消耗系统的物理资源,例如创建一个新进程时,要做很多底层的细致工作,如分配物理内存,从父进程拷贝相关信息,拷贝设置页目录.页表等,这些操作显然不能随便让任何程序都可以做,于是就产生了特权级别的概念,与系统相关的一些特别关键性的操作必须由高级别的程序来完成,这样可以做到集中管理,减少有限资源的访问和使用冲突.Intel的X86架构的CPU提供了0到3四个特权级,而在我们Linux操作系统中则主要采用了0和3两个特权级,也就是我们通常所说的内核态和用户态. 运行于用户态的进程可…

内核态:进程运行在内核空间:管理系统的所有资源,比如读写磁盘文件,分配回收内存,从网络接口读写数据等等 用户态:进程运行在用户空间.比如一些应用程序 内核如何调用硬件资源的:内核空间中的代码控制了硬件资源的使用权 用户态如何调用硬件资源:用户空间中的代码只有通过内核暴露的系统调用接口(System Call Interface)才能使用到系统中的硬件资源 用户态与内核态的转换:用户态必须切换成内核态才能使用系统资源: 用户态转换成内核态的方法:系统调用.软中断和硬件中断…