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…

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…

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…

内存问题是软件世界的住房问题 嵌入式Linux系统中,物理内存资源通常比较紧张,而不同的进程可能不停地分配和释放不同大小的内存,因此需要一套高效的内存管理机制. 内存管理可以分为三个层次,自底向上分别为: 1)Linux内核内存管理: 2)glibc层使用系统调用(brk/sbrk)维护的内存管理算法:即glibc库维护一个内存资源池,在应用层满足其他应用的需求.   glibc库使用第三方的ptmalloc库实现用户态堆管理器,当应用程序调用glibc库封装的malloc函数申请内存时,首先在…

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")…

背景介绍 Linux分为内核态和用户态,用户态通过系统调用(syscall)进入内核态执行. 用户空间的glibc库将Linux内核系统调用封装成GNU C Library库文件(兼容ANSI & POSIX C语言标准),同时提供了其他特性的支持. 应用程序通常不是直接调用Linux内核的系统调用接口,而是通过glibc库封装的接口间接调用Linux内核系统调用. 信号量机制 关于Linux信号量机制的原理,建议阅读<Unix环境高级编程>第10章,本博客只是简单介绍其原理. 信号量…

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…

转载网址:http://blog.csdn.net/maochengtao/article/details/23598433 使用的 glibc : glibc-2.17使用的 linux kernel :linux-3.2.07系统调用是内核向用户进程提供服务的唯一方法,应用程序调用操作系统提供的功能模块(函数).用户程序通过系统调用从用户态(user mode)切换到核心态(kernel mode ),从而可以访问相应的资源.这样做的好处是:为用户空间提供了一种硬件的抽象接口,使编程更加容易…

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…

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…

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…

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 success!\n"); 4. } 5. printf("testfork ok\n"); 6. } 这…

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…

[说明]转载自 http://my.oschina.net/liubin/blog/27795 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 success!\n”);…

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…

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…

http://www.cnblogs.com/bakari/p/5520860.html 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. 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,现在各种版本的Unix实现都提供了不同数量的系统调用,如Linux的不同版本提供了240-260个系统调用,FreeBSD大约提供了320个(reference:UNIX环境高级编程). Intel的X86架构的CPU提供了0到3四个特权级,数…

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…

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…

原文:https://blog.csdn.net/buptapple/article/details/21454167 Linux探秘之用户态与内核态-----------https://www.cnblogs.com/bakari/p/5520860.html 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,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…

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…

系统调用:如何中用户态切换到内核态 在linux中,系统调用是通过0x86体系结构中的软件中断实现的.这个软件中断与通常说的硬件中断不同之处在于,它是通过软件指令触发,而不是外部设备,这是程序员可以触发的一种异常,调用int 0x80汇编指令就可以产生向量号为128的异常. 进程与线程的区别与联系 操作系统教科书上讲的理论东西就不说了,这里说说linux中复制进程和复制线程的异同. 我们知道,Linux的线程实现是在核外进行的,核内提供的是创建进程的接口do_fork().内核提供了两个系统调用…

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…

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. 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…

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…

本文首发于我的公众号 Linux云计算网络(id: cloud_dev),专注于干货分享,号内有 10T 书籍和视频资源,后台回复「1024」即可领取,欢迎大家关注,二维码文末可以扫. Linux 用户态和内核态由于 CPU 权限的限制,通信并不像想象中的使用进程间通信方式那么简单,今天这篇文章就来看看 Linux 用户态和内核态究竟有哪些通信方式. 我们平常在写代码时,一般是在用户空间,通过系统调用函数来访问内核空间,这是最常用的一种用户态和内核态通信的方式.(关于 Linux 用户态和内核态…

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,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.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提供的最低或者说最基本权力   2.用户态和内核态   …

http://blog.chinaunix.net/uid-14528823-id-4136760.html Linux中有多种栈,很容易弄晕,简单说明一下: 1.用户态栈:在进程用户态地址空间底部,跟平时我们简单和理解的一样,就是虚拟地址空间中的一段,不多说~ 2.内核栈:     跟用户态栈是独立的,在用户态和内核态切换时,需要进行切换.     默认8k,可以通过内核配置项修改     跟thread_info结构放在一起,公用一个union:thread_union, 点击(此处)折叠或…