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内核态的定义是什么?用户态的定义??

发布时间:2019-06-19 01:36 来源:未知 编辑:admin

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  展开全部当一个任务(进程)执行系统调用而执行内核代码时,称进程处于内核内核态,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。当进程执行用户代码时,称其处于用户态,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断程序中断时,此时用户程序也可以象征性地称为处于进程的内核态,因为中断处理程序将使用当前进程的内核栈。这与处于内核态的进程的状态有些类似。内核态与用户态是操作系统的两种运行级别,跟intel cpu没有必然的联系,intel cpu提供Ring0-Ring3三种级别的运行模式,Ring0级别最高,Ring3最低。

  Linux使用了Ring3级别运行用户态,Ring0作为内核态,没有使用Ring1和Ring2。Ring3状态不能访问Ring0的地址空间,包括代码和数据。Linux进程的4GB地址空间,3G-4G部分大家是共享的,是内核态的地址空间,这里存放在整个内核的代码和所有的内核模块,以及内核所维护的数据。用户运行一个程序,该程序所创建的进程开始是运行在用户态的,如果要执行文件操作,网络数据发送等操作,必须通过write,send等系统调用,这些系统调用会调用内核中的代码来完成操作,这时,必须切换到Ring0,然后进入3GB-4GB中的内核地址空间去执行这些代码完成操作,完成后,切换回Ring3,回到用户态。这样,用户态的程序就不能随意操作内核地址空间,具有一定的安全保护作用。

  保护模式,通过内存页表操作等机制,保证进程间的地址空间不会互相冲突,一个进程的操作不会修改另一个进程的地址空间中的数据。在内核态下,CPU可执行任何指令,在用户态下CPU只能执行非特权指令。当CPU处于内核态,可以随意进入用户态;而当CPU处于用户态,只能通过中断的方式进入内核态。一般程序一开始都是运行于用户态,当程序需要使用系统资源时,就必须通过调用软中断进入内核态.

  1. 测试程序中打印用户态函数地址,并调用系统调用(在内核中打印系统调用函数地址),用用户态符号表和内核态符号表示例说明内核态和用户态地址空间的差异

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