详解内核态与用户态
介绍下内核态与用户态
内核态和用户态是操作系统中的两种不同的运行状态，它们的区别如下：
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权限不同：内核态是操作系统拥有最高权限的运行状态，可以访问系统的所有资源，而用户态只能访问受限的资源。
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系统调用：在用户态下，应用程序需要通过系统调用来请求操作系统提供服务，而在内核态下，操作系统可以直接访问系统资源，不需要通过系统调用。
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CPU指令：在内核态下，CPU可以执行所有的指令，而在用户态下，CPU只能执行受限的指令。
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中断处理：在内核态下，操作系统可以响应所有的中断请求，而在用户态下，只能响应部分中断请求。
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内存访问：在内核态下，操作系统可以访问所有的内存地址，而在用户态下，只能访问受限的内存地址。
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运行环境：在内核态下，操作系统运行在内核空间，而在用户态下，应用程序运行在用户空间。
总之，内核态和用户态是操作系统中的两种不同的运行状态，内核态拥有最高权限，可以访问系统的所有资源，而用户态只能访问受限的资源。在用户态下，应用程序需要通过系统调用来请求操作系统提供服务，而在内核态下，操作系统可以直接访问系统资源，不需要通过系统调用。
切换
内核态与用户态的切换是由操作系统内核控制的。当一个进程需要执行特权操作（如访问硬件设备、修改内存映射等）时，它必须切换到内核态。这个切换过程包括以下步骤：
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进程发起系统调用或异常，触发中断。
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CPU将当前进程的上下文保存到内存中，包括程序计数器、寄存器等。
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CPU将控制权转移到内核态，执行相应的中断处理程序或系统调用处理程序。
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内核态执行完毕后，将进程的上下文恢复回来，包括程序计数器、寄存器等。
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CPU将控制权转移回用户态，继续执行进程的代码。
在这个过程中，CPU通过特殊的指令（如int、syscall等）来触发中断或系统调用，操作系统内核则负责处理这些事件，并在必要时切换进程的运行状态。
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