浅谈操作系统的用户态和内核态

我们经常会听到程序的用户态和内核态，一个程序从用户态进入了内核态。。。

内核态和用户态到底指的是什么呢？我们这就解开其神秘面纱

所谓的用户态、内核态，实际上是处理器（cpu）的一种状态，在 cpu 状态字里面用 1bit 表示

也叫普通态，cpu 访问资源有限

cpu 访问资源有限

程序可靠性、安全性要求低

程序编写维护比较简单

也叫特权态，cpu 可以访问计算机的任何资源

cpu 可以访问任何资源

程序可靠性、安全性要求高

编写维护成本比较高

那么，经过上面的解释，应该都了解了什么是用户态和内核态。

BUT！有没有想过，操作系统为什么要搞出用户态和内核态？

原因是：

某些程序可靠性和安全性不高，如果这些程序执行了 cpu 的某些指令，会导致系统崩溃，如：设置时钟、清理内存、调整网络 等

要控制权限，必须要对程序发出的每一条指令进行检查。而这种检查被称为 地址翻译，这里不详细展开。内核态程序通过绕过地址翻译执行特权指令，从而访问所有资源。

用户态

能运行在用户态就运行在用户态

涉及用户数据和应用的操作

内核态

牵扯到计算机本体的操作

对时序要求比较高的操作

用户态程序 陷入 到内核态有 3 种方法：

系统调用：使用的是操作系统为用户开发的一个中断

外围设备中断：网卡、打印机等

异常：缺页等异常