3、核心态和使用者态

當一個任務（程序）執行系統調用而執行核心代碼時，稱程序處于核心核心态，此時處理器處于特權級最高的（0級）核心代碼中執行，當程序處于核心态時，執行的核心代碼會使用目前程序的核心棧,每個程序都有自己的核心棧。當程序執行使用者代碼時，稱其處于使用者态，此時處理器在特權級最低的（3級）使用者代碼中運作。

當正在執行使用者程式而突然被中斷程式中斷時，此時使用者程式也可以象征性地稱為處于程序的核心态,因為中斷處理程式将使用目前程序的核心棧。這與處于核心态的程序的狀态有些類似。核心态與使用者态是作業系統的兩種運作級别,跟intel cpu沒有必然的聯系，intel cpu提供Ring0-Ring3三種級别的運作模式，Ring0級别最高，Ring3最低。

Linux使用了Ring3級别運作使用者态，Ring0作為核心态，沒有使用Ring1和Ring2。Ring3狀态不能通路Ring0的位址空間，包括代碼和資料。Linux程序的4GB位址空間，3G-4G部分大家是共享的，是核心态的位址空間，這裡存放在整個核心的代碼和所有的核心子產品，以及核心所維護的資料。使用者運作一個程式，該程式所建立的程序開始是運作在使用者态的，如果要執行檔案操作，網絡資料發送等操作，必須通過write，send等系統調用，這些系統調用會調用核心中的代碼來完成操作，這時，必須切換到Ring0，然後進入3GB-4GB中的核心位址空間去執行這些代碼完成操作，完成後，切換回Ring3，回到使用者态。這樣，使用者态的程式就不能随意操作核心位址空間，具有一定的安全保護作用。

保護模式，通過記憶體頁表操作等機制，保證程序間的位址空間不會互相沖突，一個程序的操作不會修改另一個程序的位址空間中的資料。在核心态下，CPU可執行任何指令，在使用者态下CPU隻能執行非特權指令。當CPU處于核心态，可以随意進入使用者态；而當CPU處于使用者态，隻能通過中斷的方式進入核心态。一般程式一開始都是運作于使用者态，當程式需要使用系統資源時，就必須通過調用軟中斷進入核心态.

使用nm檢視使用者态程式的符号表内容

使用System.map(核心符号表)檢視核心符号表内容

1. 測試程式中列印使用者态函數位址，并調用系統調用(在核心中列印系統調用函數位址)，用"使用者态符号表"和"核心态符号表"示例說明核心态和使用者态位址空間的差異

2. 說明核心态位址映射ioremap()；使用者态位址映射mmap()