内核态和用户态的定义 linux内核态和用户态的区别?
linux内核态和用户态的区别?
主要区别在于:代码执行的级别;性能损失来自缓冲区的拷贝。
首先,内核状态和用户状态的堆和栈是不同的,所以寄存器状态切换是不可避免的。实际上,简单地切换寄存器并没有太大的影响,可能会影响CPU最大的问题是,当系统调用发生在用户模式的程序中时,就相当于把控制权交给了内核。内核甚至可以剥夺当前进程的执行权来执行另一个进程,当一个任务(进程)执行系统调用并卡在内核代码中执行时,就会出现TLB,我们称该进程为内核运行状态(简称内核状态)。
此时,处理器在具有最高权限级别(级别0)的内核代码中执行。
当进程处于内核状态时,执行的内核代码将使用当前进程的内核堆栈。
每个进程都有自己的内核堆栈。
当一个进程正在执行用户自己的代码时,它被称为处于用户运行状态(用户状态)。
也就是说,处理器在具有最低权限级别(级别3)的用户代码中运行。
当用户程序正在执行并且突然被中断程序中断时,用户程序也可以象征性地说处于进程的内核状态。
因为中断处理程序将使用当前进程的内核堆栈。
这类似于处于内核状态的进程的状态。
linux中的内核态和用户态的区别,该如何解决?
用户模式和内核模式内核堆栈:在Linux中,每个进程有两个堆栈,分别用于用户模式和内核模式进程执行。内核堆栈用于内核模式堆栈,它与进程结构的任务有关,更具体地说是线程结构。信息结构放在两个连续页框大小的空间中。现在最好从特权级调度的角度来理解用户模式和内核模式。当程序在3级权限级别上运行时,可以称为在用户模式下运行,因为这是最低权限级别,即普通用户进程的权限级别。用户直接面对的大多数程序都是在用户模式下运行的。相反,当程序在0级特权级别上运行时,可以称为在用户模式下运行,也可以称为在内核状态下运行。虽然在用户模式和内核模式下的程序有很多不同,但最重要的区别是特权级别,即权力级别。在用户模式下运行的程序无法访问操作系统的内核数据结构。当我们在系统中执行一个程序时,大部分时间它都是以用户模式运行的。当它需要操作系统的帮助来完成一些它没有能力完成的工作时,它会切换到内核状态。Linux进程的4GB地址空间,3g-4g部分由每个人共享,即内核状态的地址空间。在这里,存储整个内核和所有内核模块的代码,以及由内核维护的数据。用户运行程序。程序创建的进程开始以用户模式运行。如果要执行文件操作、网络数据发送和其他操作,必须使用write和send等系统调用。这些系统调用将调用内核中的代码来完成操作。此时,您必须切换到ring0,然后在3gb-4gb中输入内核地址空间,在操作完成后执行这些代码,切换回RING3并返回用户模式。这样,用户模式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机制,保证进程间的地址空间不会发生冲突,一个进程的操作不会修改另一个进程地址空间中的数据。在内核模式下,CPU可以执行任何指令,而在用户模式下,CPU只能执行非特权指令。当CPU处于内核状态时,可以随意进入用户状态;当CPU处于用户状态时,只能通过中断进入内核状态。通常,程序在开始时以用户模式运行。当程序需要使用系统资源时,必须调用软中断才能进入内核模式
内核态和用户态的定义 为什么要区分内核态和用户态 用户态和内核态切换
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