Lniux中用户态和核心态的区别

用户态和核心态是操作系统两种运行状态

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1、两者的区别及划分原因

• 用户态：运行用户自己编写的程序，用户可使用的资源受到极大限制。
• 核心态：运行操作系统的程序，可以调用一切资源为该操作服务。

现在操作系统的运行级别一般可分为R0-R3四种级别，其中cpu运行在R0级别时表示和心态，在R3时候级别最低，表示用户态。Linux中一般只使用R0和R3两种。

• 特权指令：只能由操作系统使用的指令，如中断、清理内存、设置时钟。
• 非特权指令：可以被用户使用的指令

划分特权和非特权的原因：操作系统中发一些指令属于极其危险的级别，如清理内存、设置时钟等。如果允许用户随意调用，将发生无法预估的灾难，导致系统奔溃。

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2、何时进行两者的切换

• 系统调用：当处于用户态的进程出于某种需求，需要操作系统提供一些服务时，申请进行系统调用，如父进程fork一个子进程。系统调用的内置机制是一种软中断。
• 异常：在执行用户程序时发生无法控制的错误时候，系统会自动切换到核心态。如除0异常。
• 外设中断：当外设发送请求时，如果cpu处于用户态，则会暂停执行下一条指令，转而去执行中断服务程序。此时发生的就是用户态到核心态的切换。

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3、判断操作系统处于何种特权级别

CS寄存器中最低两位保存当前代码的执行级别。