1首先来讲讲应用程序如何实现系统调用(用户态->内核态)? 我们以应用程序的write()函数为例: 1)首先用户态的write()函数会进入glibc库,里面会将write()转换为swi(Software Interrupt)指令,从而产生软件中断,swi指令如下所示: swi #val //val: bit[23:0]立即数,该val用来判断用户函数需要调用哪个内核函数 2)然后CPU会跳到异常向量入口vector_swi处,根据swi指令后面的val值,在某个数组表里找到对应的sys_w…

用户态:Ring3运行于用户态的代码则要受到处理器的诸多检查,它们只能访问映射其地址空间的页表项中规定的在用户态下可访问页面的虚拟地址,且只能对任务状态段(TSS)中I/O许可位图(I/O Permission Bitmap)中规定的可访问端口进行直接访问. 内核态:Ring0在处理器的存储保护中,核心态,或者特权态(与之相对应的是用户态),是操作系统内核所运行的模式.运行在该模式的代码,可以无限制地对系统存储.外部设备进行访问. 一.用户态和内核态 现在我们从特权级的调度来理解用户态和内核态就…

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…

1. 使用buddy系统管理ZONE我的这两篇文章buddy系统和slab分配器已经分析过buddy和slab的原理和源码,因此一些细节不再赘述.所有zone都是通过buddy系统管理的,buddy system由Harry Markowitz在1963年提出.buddy的工作方式我就不说了,简单来说buddy就是用来管理内存的使用情况:一个页被申请了,别人就不能申请了.通过/proc/buddyinfo可以查看buddy的内存余量.由于buddy是zone里面的一个成员,所以每个zone都有自…

转了一圈,今天再次回到C 网上一篇博文,个人感觉良心作品,故而拿来重新实现一遍,原作者原文有问题,我这里把他打通了 一．GCC Makefile //hello.c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> void main(void) { #ifdef DEBUG printf("you ask for debug!\n"); #endif printf("we must say goodbye\n")…

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…

本文中出现的,内核线程,轻量级进程,用户进程,用户线程等概念,如果不太熟悉, 可以参见 内核线程.轻量级进程.用户线程三种线程概念解惑(线程≠轻量级进程) Linux进程类别 虽然我们在区分Linux进程类别, 但是我还是想说Linux下只有一种类型的进程,那就是task_struct,当然我也想说linux其实也没有线程的概念, 只是将那些与其他进程共享资源的进程称之为线程. 一个进程由于其运行空间的不同, 从而有内核线程和用户进程的区分, 内核线程运行在内核空间, 之所以称之为线程是因为它没…

用户态和内核态 内核态:cpu可以访问内存的所有数据,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…

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…

以fork()函数为例,分析内核态进程切换的实现 首先在用户态的某个进程中执行了fork()函数 fork引发中断,切入内核,内核栈绑定用户栈 首先分析五段论中的第一段: 中断入口:先把相关寄存器压栈保存,然后call真正的fork系统调用 当前进程被阻塞或时间片到后,使用调度算法进行线程切换 reschedule的展开:其实是把ret_from_sys_call的地址压栈(作用之后就会看到),然后再去进行调度算法 此时的内核栈:??2后是内核当前的esp指针 第五段和调度算法:执行完调度算法后…