什么是CPU上下文切换? 现在linux是大多基于抢占式,CPU给每个任务一定的服务时间,当时间片轮转的时候,需要把当前状态保存下来,同时加载下一个任务,这个过程叫做上下文切换.时间片轮转的方式,使得多个任务利用一个CPU执行成为可能,但是保存现场和加载现场,也带来了性能消耗.  那线程上下文切换的次数和时间以及性能消耗如何看呢?                ​    ​如何获得上下文切换的次数? vmstat直接运行即可,在最后几列,有CPU的context switch次数. 这个是系统层

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

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")

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

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

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

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”);

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

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

内核态和用户态最主要区别在于权限不同,比如特权级别0-3,0级就意味着进入内核态,分级别之后,应该程序大部分情况下运行在用户态,保证了程序运行的安全性 什么情况下会发生从用户态向内核态切换.这里细分为3种情况. 1.发生系统调用时 这是处于用户态的进程主动请求切换到内核态的一种方式.用户态的进程通过系统调用申请使用操作系统提供的系统调用服务例程来处理任务.而系统调用的机制,其核心仍是使用了操作系统为用户特别开发的一个中断机制来实现的,即软中断. 2.产生异常时 当CPU执行运行在用户态下的程序时

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

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

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”)

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

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