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

一:背景 1. 一个很好奇的问题 我们在学习 C# 的过程中,总会听到一个词叫做 内核态 ,比如说用 C# 读写文件,会涉及到代码从 用户态 到 内核态 的切换,用 HttpClient 获取远端的数据,也会涉及到 用户态 到 内核态 的切换,那到底这是个什么样的交互流程?毕竟我们的程序是无法操控 内核态 ,今天我们就一起探索下. 二:探究两态的交互流程 1. 两个态的交界在哪里 我们知道人间和地府的交界处在 鬼门关,同样的道理 用户态 和 内核态 的交界处在 ntdll.dll 层,画个图就像

1.应用程序有时需要内核协助完成一些处理,但是应用程序不可能执行内核代码(主要是安全性考虑), 那么,应用程序需要有一种机制告诉内核,它现在需要内核的帮助,这个机制就是系统调用. 2.系统调用的本质是,应用程序主动触发软中断,这个软中断异常立即被系统捕获到(cpu指令产生异常,触发异常处理程序),在异常处理程序中发现产生的异常是128号异常,于是执行这个异常的处理程序,这个程序就是系统调用的处理程序,通过指定不同的软中断号,异常处理程序跳转到对应的系统调用的内核态实现程序中执行,于是内核态代替用

1.内核级线程: (1)线程的创建.撤销和切换等,都需要内核直接实现,即内核了解每一个作为可调度实体的线程.(2)这些线程可以在全系统内进行资源的竞争.(3)内核空间内为每一个内核支持线程设置了一个线程控制块(TCB),内核根据该控制块,感知线程的存在,并进行控制.在一定程度上类似于进程,只是创建.调度的开销要比进程小.有的统计是1:10 2.用户级线程: (1)用户级线程仅存在于用户空间.——>对比内核(3)(2)内核并不能看到用户线程.——>重要的区别(3)内核资源的分配仍然是按照进程进行

序言 设备驱动可以运行在内核态,也可以运行在用户态,用户态驱动的利弊网上有很多的讨论,而且有些还上升到政治性上,这里不再多做讨论.不管用户态驱动还是内核态驱动,他们都有各自的缺点.内核态驱动的问题是:系统调用开销大:学习曲线陡峭:接口稳定性差:调试困难:bug致命:编程语言选择受限:而用户态驱动面临的挑战是:如何中断处理:如何DMA:如何管理设备的依赖关系:无法使用内核服务等.对此,<User-Space Device Drivers in Linux: A First Look> 一文有较详

聊聊Linux用户态驱动设计   序言 设备驱动可以运行在内核态,也可以运行在用户态,用户态驱动的利弊网上有很多的讨论,而且有些还上升到政治性上,这里不再多做讨论.不管用户态驱动还是内核态驱动,他们都有各自的缺点.内核态驱动的问题是:系统调用开销大:学习曲线陡峭:接口稳定性差:调试困难:bug致命:编程语言选择受限:而用户态驱动面临的挑战是:如何中断处理:如何DMA:如何管理设备的依赖关系:无法使用内核服务等.对此,<User-Space Device Drivers in Linux: A F

1.windows驱动简介: 1.1 windows组件简介: 1.2 windows驱动类型: windows驱动分为两种基本类型: 用户态驱动在用户态下执行.它们一般提供一套win32应用程序和内核态驱动或者其他操作系统组件之间的接口.譬如,从windows vista开始,所有打印机驱动都执行在用户态下. 内 核态驱动在内核态下执行.包括那些管理I/O,即插即用存储,进程.线程,安全等内核态操作系统组件.内核态驱动一般是分层的.高层驱动从应用程序接受数 据,过滤数据然后把数据传递给底层功能

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

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

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

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

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

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

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. 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