操作系统—内核态和用户态

一、基本概念

用户态：处于用户态的 CPU 只能受限的访问内存，并且不允许访问外围设备，⽤户态下的 CPU 不允许独占，也就是说CPU 能够被其他程序获取。

内核态：处于内核态的CPU可以访问任意数据，处于内核态的 CPU 可以从⼀个程序切换到另 外⼀个程序，并且占⽤ CPU 不会发⽣抢占情况，⼀般处于特权级 0 的状态我们称之为内核态。

二、为什么要区分内核态、用户态

计算机中有⼀些比较危险的操作，极容易导致系统崩坏

如果随意一个应用程序都可以执行关机指令，那现在的网络多危险。

需要区分空间，来互不干扰，得有一个优先级、权限的概念。

三、内核态、用户态的区别 

内核态	用户态
运行操作程序、操作硬件	运行用户程序
CPU可以任意访问数据和执行指令	CPU只能受限访问数据和执行指令
占用CPU不允许抢占	CPU允许抢占
32位机器上虚拟内核态空间为1G	32位机器上虚拟用户态空间为3G

四、用户态和内核态如何切换

1. 执行系统调用。比如fork、read、write等

2. 发生异常。CPU内部产生的异常，比如除零异常、缺页异常

3. 外设中断。比如IO中断、控制台中断