内核态与用户态(为什么存在这种机制.程序应处于哪个状态.如何判断当前所处状态.哪些功能需要内核态.如何实现这种机制) 1.首先我们应该思考清楚为什么会有内核态和用户态?(为什么存在这种机制) 因为计算机的资源是有限的, 所以不可能让每个程序都能访问所有资源, 有的程序能访问任何资源, 有的则不能.就如人类社会中的社会地位一样, 越是社会地位高的人, 拥有的资源越多.所以运行于内核态的程序必须要有十分可靠的安全性, 不然随便修改了OS的内核数据结构, 就会造成系统的崩溃.而处于用户态的程序, 最多…

go中的一个特点就是引入了相比于线程更加轻量级的协程(用户态的线程),那么什么是用户态和内核态呢? 一.什么是用户态和内核态 当一个任务(进程)执行系统调用而陷入内核代码中执行时,我们就称进程处于内核运行态(或简称为内核态).此时处理器处于特权级最高的(0级)内核代码中执行.当进程处于内核态时,执行的内核代码会使用当前进程的内核栈.每个进程都有自己的内核栈.当进程在执行用户自己的代码时,则称其处于用户运行态(用户态).即此时处理器在特权级最低的(3级)用户代码中运行.当正在执行用户程序而突然被中…

http://blog.csdn.net/fatsandwich/article/details/2131707# http://jakielong.iteye.com/blog/771663 当一个任务(进程)执行系统调用而陷入内核代码中执行时,我们就称进程处于内核运行态(或简称为内核态).此时处理器处于特权级最高的(0级)内核代码中执行.当进程处于内核态时,执行的内核代码会使用当前进程的内核栈.每个进程都有自己的内核栈.当进程在执行用户自己的代码时,则称其处于用户运行态(用户态).即此时处理…

一.现代操作系统的权限分离: 现代操作系统一般都至少分为内核态和用户态.一般应用程序通常运行于用户态,而当应用程序调用系统调用时候会执行内核代码,此时会处于内核态.一般的,应用程序是不能随便进入内核态的而是需要向OS申请,因为内核态拥有更高的权限.所以当程序运行的时候,其实是有两个栈的,一个位于用户态,一个位于内核态.他们之间会按照操作系统的规定进行通信. 二.用户态切换到内核态的三种方式: 1.系统调用,也即是应用程序使用OS提供的接口调用内核功能.例如x86平台的int 80h和powerr…

cpu:相当于计算机的大脑负责运算和发送命令: 寄存器:寄存器是cpu当中的一个有限存储部件,cpu从内存调用数据时,寄存器会将从内存调用的数据进行更新在寄存器中以一个字或变量进行存储. 寄存器总共分为四种: 1.通用寄存器:用来保存变量与临时结果 2.程序寄存器:保存了将要取下的一条指令的内存地址 3.堆栈指针:它指向内存当前栈的顶端.该栈包含已经进入但是还没有退出的每个过程中的一个框架.在一个过程的堆栈框架中保存了有关输入参数,局部变量以及那写没有及时保存在寄存器中的临时变量. 4.程序状态…

一 内核态和用户态的区别 当进程执行系统调用而陷入内核代码中执行时,我们就称进程处于内核状态.此时处理器处于特权级最高的(0级)内核代码.当进程处于内核态时,执行的内核代码会使用当前的内核栈.每个进程都有自己的内核栈. 当进程执行用户自己的代码时,则称其处于用户态.即此时处理器在特权级最低的用户代码中运行.当正在执行用户程序而突然中断时,此时用户程序也可以象征性地处于进程的内核态.因为中断处理程序将使用当前进程的内核态. 内核态与用户态是操作系统的两种运行级别,跟intel cpu没有必然联系,…

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…

在Linux的内核态和用户态都有信号量,使用也不同,简单记录一下. 1> 内核信号量,由内核控制路径使用.内核信号量是struct semaphore类型的对象,它在中定义struct semaphore { atomic_t count; int sleepers; wait_queue_head_t wait;}内核信号量的相关函数初始化: void sema_init (struct semaphore *sem, int val);申请内核信号量所保护的资源: void down(str…

Netlink 是一种在内核与用户应用间进行双向数据传输的非常好的方式,用户态应用使用标准的 socket API 就可以使用 netlink 提供的强大功能,内核态需要使用专门的内核 API 来使用netlink.如果需要在用户态捕捉到一些内核的信息,就可以通过netlink的机制,将消息从内核发送给用户态.比如,在ext3文件系统处理的ext3_handle_error,以及ext3_abort处挂个函数,函数中实现netlink机制,那么当文件系统异常后,走入ext3_abort,以及ex…

参考资料: https://blog.csdn.net/zqixiao_09/article/details/77131283 https://www.cnblogs.com/lopnor/p/6158800.html Netlink 是一种特殊的 socket,它是 Linux 所特有的,类似于 BSD 中的AF_ROUTE 但又远比它的功能强大,目前在最新的 Linux 内核(2.6.14)中使用netlink 进行应用与内核通信的应用很多,包括:路由 daemon(NETLINK_ROUT…

两张图说明Linux内核态和用户态之间的关系…

原文网址:http://www.mike.org.cn/articles/linux-kernel-mode-and-user-mode-distinction/ 内核态与用户态是操作系统的两种运行级别,intel cpu提供Ring0-Ring3四种级别的运行模式.Ring0级别最高,Ring3最低. 当一个任务(进程)执行系统调用而陷入内核代码中执行时,我们就称进程处于内核运行态(或简称为内核态).此时处理器处于特权级最高的(0级)内核代码中执行.当进程处于内核态时,执行的内核代码会使用当前…

1.在之前第36章里,我们学习了通过驱动的oops定位错误代码行 第36章的oops代码如下所示: Unable to handle kernel paging request at //无法处理内核页面请求的虚拟地址56000050 pgd = c3850000 [] *pgd= Internal error: Oops: [#] //内部错误oops Modules linked in: 26th_segmentfault //表示内部错误发生在26th_segmentfault.ko驱动模…

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…

先开启真机内核态kernel调试 !process 0 0 svchost.exe 找到进程cid的地址 然后进入 .process /p  fffffa8032be2870 然后 .process /i; g 再次中断后继续 一定要重新加载用户态调试符号 .reload /f /user 或者 .process /r /p  fffffa8032be2870 先下一个kernel32断点 bp /p fffffa8032be2870 kernel32!createfilew 然后下任意断点 b…

转自:http://blog.csdn.net/jk110333/article/details/8642261   用户态与内核态交互通信的方法不止一种,sockopt是比较方便的一个,写法也简单. 缺点就是使用 copy_from_user()/copy_to_user()完成内核和用户的通信, 效率其实不高, 多用在传递控制 选项 信息,不适合做大量的数据传输   用户态函数: 发送:int setsockopt ( int sockfd, int proto, int cmd, void…

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…

[版权声明:尊重原创,转载请保留出处:blog.csdn.net/shallnet.文章仅供学习交流,请勿用于商业用途]         一个进程的内存映象由以下几部分组成:代码段.数据段.BSS段和堆栈段.以及内存映射的区域等部分,内存映射函数mmap(), 负责把文件内容映射到进程的虚拟内存空间, 通过对这段内存的读取和改动.来实现对文件的读取和改动,而文件能够是设备驱动文件节点. 通过把内核驱动的内存空间映射到应用层.能够实现应用和内核空间的数据交换.         linux设备分三种…

用户态与内核态交互通信的方法不止一种,sockopt是比较方便的一个,写法也简单.缺点就是使用 copy_from_user()/copy_to_user()完成内核和用户的通信, 效率其实不高, 多用在传递控制 选项 信息,不适合做大量的数据传输用户态函数:发送:int setsockopt ( int sockfd, int proto, int cmd, void *data, int datelen);接收:int getsockopt(int sockfd, int proto, in…

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…

1. 什么是 Netlink 什么是Netlink?Netlink是linux提供的用于内核和用户态进程之间的通信方式.但是注意虽然Netlink主要用于用户空间和内核空间的通信,但是也能用于用户空间的两个进程通信.只是进程间通信有其他很多方式,一般不用Netlink.除非需要用到Netlink的广播特性时. 那么Netlink有什么优势呢?一般来说用户空间和内核空间的通信方式有三种:/proc.ioctl.Netlink.而前两种都是单向的,但是Netlink可以实现双工通信. Netlink…

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…

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…

内核态的出现,让计算机系统的权力向操作系统高度集中了. 操作系统分出内核态和用户态,就是为了进行不同等级的权限管理, 从而更好的适应多用户多任务并发的工作环境. 用户态和内核态的来源 在早期的单进程单用户操作系统中,是不存在两种用户态的. 随着进程和用户的出现,当时的计算机面临着一个重要问题,就是如何限制不同进程的操作的权限.(因为操作系统无法预测未来会出现什么样的进程) 把计算机内部想象成一个有条不紊的工厂,那必须在管理者和被管理者之间制定好规则,每个职位的权限都一定要确定好. 所以当时的工程…

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…

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…

谈到CPU的这两个工作状态,也就是处理器的这两个工作状态,那我们有必要说一下为什么搞出这两个鬼玩意出来.       用过电脑的娃娃们肯定知道在一个系统中既有操作系统的程序,也由普通用户的程序.但那么多指令,可不是随便乱用的,有些指令只能由系统来使用,禁止用户程序去直接访问.为了保证操作系统和各个应用程序能够顺利运行,就必须对他们进行限制,否则的话就根本没有办法保证系统的安全性和稳定.       所以呢,根据运行程序对资源和机器指令的使用权限,把处理器设置为不同的状态.多数系统把处理器的工作状…

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…