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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。

切换:

用户在用户态时需要做一些内核才能做的事情，就需要这样一个机制。

系统调用：（陷阱指令）用户态切换到内核态，但是不能控制在内核态中执行的指令。

工作流程：

  1. 用户态程序将一些数据放在寄存器中，或者使用参数创建一个堆栈以表明需要操作系统提供的服务
  2. 用户态程序执行陷阱指令。
  3. cpu切换到内核态，并跳到位于内存指定位置的指令。这些指令（A）是操作系统的一部分，不可被用户态程序访问。
  4. 这些指令（A)被称之为trap(陷阱)，或者系统调用处理器。他们会读取程序放入内存的数据参数，并执行程序请求服务。
  5. 系统调用完成后，操作系统会重置cpu为用户态并返回系统调用的结果。
  • 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。
  • 内核态中，处理器处于特权级别最高的0级内核代码中执行。
  • 用户态是3级
  • 当正在执行用户程序突然被中断程序中断时，此时用户程序也象征型的处于进程的内核态。因为中断处理程序此时将使用进程的内核栈。
  • 保护模式是用过内存页表操作等机制，保证进程间地址空间不会相互冲突。一个进程的修改不会修改另一个集成的地址空间的数据。。