用户态和内核态 | 指令的划分

用户态和内核态

向CPU下达的指令集按权限的划分为：

• ring 0
• ring 1
• ring 2
• ring 3

ring 0的权限最高，而ring 3 的权限则是指令集中最低的。

现在来理解一下生活中的“特权”是什么意思，“特权”大概就是拥有特殊的权利。我们把“特权”的思想引入指令集，向CPU下达的指令集则有两种

在Linux操作系统中，CPU状态的有两种。

内核态和用户态又可被称为内核模式和用户模式。

内核态与用户态的区别

• 处于内核模式时，向CPU下达的指令集权限是特权指令（ring 0）
• 处于用户模式时，向CPU下达的指令集权限是非特权指令

操作系统可以让不同的程序运行在不同的模式下，这可以限制它们的权力

中断

系统调用运行在内核态、而应用程序基本运行在用户态。
用户态的程序如何运行内核态的代码？
从用户态切换到内核态，再运行。

CPU从用户态切换到内核态的唯一方法是中断

中断：这个术语应该很好理解，就是要求CPU中断正在做的事，转而做其他的事情

用上面的图做个例子，“不许敲代码了，陪我吃饭去”，中断了敲代码，去做更重要的事情—>“吃饭”,如果我暂时“吃完了饭”，那就继续做我没做完的事–>“敲代码”。同理，打断CPU正在做的事，转而让CPU去做更重要的事，这就是中断。当CPU把这“更重要的事”完成后，还要回来继续完成之前还没有做完的事情。

硬件中断不涉及指令，而软件中断涉及指令。

申请中断的请求源被称为中断源。CPU在处理中断事件时必须针对不同中断源的要求给以不同的解决方案，这就需要有一个中断处理程序(中断服务程序)加以解决，并且为了更好地管理，系统会给中断源分配代号来标识—这个代号称为中断号。

我们如何使用指令来中断呢？
int 中断号
int在这里是一条指令，实际上是“interrupt（中断）”的简写。

【注意】
每个进程都有两个栈：用户栈、内核栈。分别对应着用户态与内核态的使用