用户空间和内核空间是什么?

来源:阮一峰的网络日志 | 作者:阮一峰

学习 Linux 时,经常可以看到两个词:User space(用户空间)和 Kernel space(内核空间)。

简单说,Kernel space 是 Linux 内核的运行空间,User space 是用户程序的运行空间。为了安全,它们是隔离的,即使用户的程序崩溃了,内核也不受影响。

涛声依旧注:虚拟内存被操作系统划分成两块:内核空间和用户空间,内核空间是内核代码运行的地方,用户空间是用户程序代码运行的地方。当进程运行在内核空间时就处于内核态,当进程运行在用户空间时就处于用户态。

Kernel space 可以执行任意命令,调用系统的一切资源;User space 只能执行简单的运算,不能直接调用系统资源,必须通过系统接口(又称 system call),才能向内核发出指令。

涛声依旧注:通过系统接口,进程可以从用户空间切换到内核空间。

str = "my string" // 用户空间
x = x + 2
file.write(str) // 切换到内核空间
y = x + 4 // 切换回用户空间

上面代码中,第一行和第二行都是简单的赋值运算,在 User space 执行。第三行需要写入文件,就要切换到 Kernel space,因为用户不能直接写文件,必须通过内核安排。第四行又是赋值运算,就切换回 User space。

查看 CPU 时间在 User space 与 Kernel Space 之间的分配情况,可以使用top命令。它的第三行输出就是 CPU 时间分配统计。

这一行有 8 项统计指标。

其中,第一项24.8 us(user 的缩写)就是 CPU 消耗在 User space 的时间百分比,第二项0.5 sy(system 的缩写)是消耗在 Kernel space 的时间百分比。

随便也说一下其他 6 个指标的含义。

ni:niceness 的缩写,CPU 消耗在 nice 进程(低优先级)的时间百分比

id:idle 的缩写,CPU 消耗在闲置进程的时间百分比,这个值越低,表示 CPU 越忙

wa:wait 的缩写,CPU 等待外部 I/O 的时间百分比,这段时间 CPU 不能干其他事,但是也没有执行运算,这个值太高就说明外部设备有问题

hi:hardware interrupt 的缩写,CPU 响应硬件中断请求的时间百分比

si:software interrupt 的缩写,CPU 响应软件中断请求的时间百分比

st:stole time 的缩写,该项指标只对虚拟机有效,表示分配给当前虚拟机的 CPU 时间之中,被同一台物理机上的其他虚拟机偷走的时间百分比

如果想查看单个程序的耗时,一般使用time命令。

程序名之前加上time命令,会在程序执行完毕以后,默认显示三行统计。

real:程序从开始运行到结束的全部时间,这是用户能感知到的时间,包括 CPU 切换去执行其他任务的时间。

user:程序在 User space 执行的时间

sys:程序在 Kernel space 执行的时间

user和sys之和,一般情况下,应该小于real。但如果是多核 CPU,这两个指标反映的是所有 CPU 的总耗时,所以它们之和可能大于real。

-END-

原文发布于微信公众号 - 趣谈编程(gh_51e791ad9174)

原文发表时间:2018-09-03

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

发表于

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

来自专栏玄魂工作室

如何学python 第十九课 文件操作

今天我们来说说文件操作。文件操作在程序编写里有着举足轻重的作用。文件操作,主要包含文件的输入和输出。学会了文件操作,就可以写出更符合实际需求的脚本。 我会先介绍...

37111
来自专栏Android工程师的修仙之旅

bat批处理简介:Windows自动化之道

最近在工作中遇到一些纯粹重复的工作,最终都通过脚本方式达到了自动化,大大提高效率。比如之前每次发布zip包都需要手动编译lua文件、替换lua引用为二进制文件的...

2862
来自专栏Linux驱动

13.Linux键盘按键驱动 (详解)

在上一节分析输入子系统内的intput_handler软件处理部分后,接下来我们开始写input_dev驱动 本节目标:        实现键盘驱动,让开发板的...

3785
来自专栏大数据文摘

麻省理工三位教授教你一步步创建自己的R程序包(附完整教程下载)

1853
来自专栏企鹅号快讯

用户空间和内核空间

学习 Linux 时,经常可以看到两个词:User space(用户空间)和Kernel space(内核空间)。 简单说,Kernel space 是 Lin...

2048
来自专栏用户2442861的专栏

socket阻塞与非阻塞,同步与异步I/O模型

作者:huangguisu 原文出处:http://blog.csdn.net/hguisu/article/details/7453390

2271
来自专栏零基础使用Django2.0.1打造在线教育网站

零基础使用Django2.0.1打造在线教育网站(十四):用户密码找回

努力与运动兼备~~~有任何问题可以加我好友或者关注微信公众号,欢迎交流,我们一起进步!

3301
来自专栏祥子的故事

python | os包常用命令介绍

3915
来自专栏从零开始学自动化测试

Selenium+python自动化21-TXT数据参数化

前言 在17篇我们讲了excel数据的参数化,有人问了txt数据的参数化该怎么办呢,下面小编为你带你txt数据参数化的讲解 一、以百度搜索为例,自动搜索五次不...

3365
来自专栏有趣的django

Django用户登录与注册系统

一、创建项目 1.1.创建项目和app django-admin startproject mysite_login python manage.py sta...

1.8K7

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券