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linux 内核态与用户态_linux内核态和用户态通信

2/用户态->内核态 在linux中，用户对设备的操作往往被抽象为对文件的操作。利用这一特性，可以通过注册和实现伪字符设备到内核，来实现用户进程和内核空间的交互。...->用户态 内核态中，可以完成对用户文件系统任意文件的访问。...因此，可以在内核态将要输出的信息写入文件，写入后用户态程序直接读取文件就可以完成从内核空间向用户空间的数据传递。...4/内核态用户态 proc文件系统，是当前内核或内核模块，和用户交互的主要方式，它通过将虚拟的文件系统挂载在/proc下，利用虚拟文件读写在用户和内核态间传递信息。...向内核中注册/proc下文件的调用是create_proc_entry 5/内核态用户态 netlink是一种特殊的socket，用于用户态与内核态的双向通讯。

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内核态与用户态_linux内核态和用户态通信

图5-25 进程的内核态堆栈示意图 为什么从主内存区申请得来的用于保存任务数据结构的一页内存也能被设置成内核数据段中的数据呢，即tss.ss0为什么能被设置成0x10呢？...5.8.3 任务内核态堆栈与用户态堆栈之间的切换 在Linux 0.12系统中，所有中断服务程序都属于内核代码。...内核的系统调用是一个软件中断，因此任务调用系统调用时就会进入内核并执行内核中的中断服务代码。此时内核代码就会使用该任务的内核态堆栈进行操作。...图5-26 内核态和用户态堆栈的切换 如果一个任务正在内核态中运行，那么若CPU响应中断就不再需要进行堆栈切换操作，因为此时该任务运行的内核代码已经在使用内核态堆栈，并且不涉及优先级别的变化，所以CPU...仅把eflags和中断返回指针cs、eip压入当前内核态堆栈，然后执行中断服务过程。

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    linux中用户态和内核态是什么_用户态内核

    内核态： 操作系统在内核态运行——运行操作系统程序 用户态： 应用程序只能在用户态运行——运行用户程序 当一个进程在执行用户自己的代码时处于用户运行态（用户态），此时特权级最低，为3级，...是普通的用户进程运行的特权级，大部分用户直接面对的程序都是运行在用户态。...Ring3状态不能访问Ring0的地址空间，包括代码和数据；当一个进程因为系统调用陷入内核代码中执行时处于内核运行态（内核态），此时特权级最高，为0级。...执行的内核代码会使用当前进程的内核栈，每个进程都有自己的内核栈。 版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。

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    理解Linux用户态和内核态

    当正在执行用户程序而突然被中断程序中断时，此时用户程序也可以象征性地称为处于进程的内核态。Linux使用了Ring3级别运行用户态，Ring0作为 内核态，没有使用Ring1和Ring2。...Linux进程的4GB地址空间，3G-4G部分大家是共享的，是内核态的地址空间，这里存放在整个内核的代码和所有的内核模块，以及内核所维护的数据。...处理器总处于以下状态中的一种： 1、内核态，运行于进程上下文，内核代表进程运行于内核空间； 2、内核态，运行于中断上下文，内核代表硬件运行于内核空间； 3、用户态，运行于用户空间。...而系统调用的机制其核心还是使用了操作系统为用户特别开放的一个中断来实现，例如Linux的int 80h中断。...外设中断： 当外围设备完成用户请求的操作后，会向CPU发出相应的中断信号，这时CPU会暂停执行下一条即将要执行的指令转而去执行与中断信号对应的处理程序，如果先前执行的指令是用户态下的程序，那么这个转换的过程自然也就发生了由用户态到内核态的切换

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    linux内核态和用户态小结

    因为中断处理程序将使用当前进程的内核态。...Linux使用了Ring3级别运行用户态。Ring0作为内核态，没有使用Ring1和Ring2。Ring3不能访问Ring0的地址空间，包括代码和数量。...Linux进程的4GB空间，3G-4G部分大家是共享的，是内核态的地址空间，这里存放在整个内核代码和所有的内核模块，以及内核所维护的数据。...，也就到了内核态 3.外围设备的中断 当外围设备完成用户请求的操作之后，会向CPU发出相应的中断信号，这时CPU会暂停执行下一条将要执行的指令转而去执行中断信号的处理程序，如果先执行的指令是用户态下的程序...3.将先前由中断向量检索得到的中断处理程序的cs，eip信息装入相应的寄存器，开始执行中断处理程序，这时就转到了内核态的程序执行了。

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    Linux探秘之用户态与内核态

    一、 Unix/Linux的体系架构 　　如上图所示，从宏观上来看，Linux操作系统的体系架构分为用户态和内核态（或者用户空间和内核）。...3）外围设备的中断：当外围设备完成用户的请求操作后，会像CPU发出中断信号，此时，CPU就会暂停执行下一条即将要执行的指令，转而去执行中断信号对应的处理程序，如果先前执行的指令是在用户态下，则自然就发生从用户态到内核态的转换...注意：系统调用的本质其实也是中断，相对于外围设备的硬中断，这种中断称为软中断，这是操作系统为用户特别开放的一种中断，如Linux int 80h中断。...所以，从触发方式和效果上来看，这三种切换方式是完全一样的，都相当于是执行了一个中断响应的过程。但是从触发的对象来看，系统调用是进程主动请求切换的，而异常和硬中断则是被动的。...三、总结 　　本文仅是从宏观的角度去理解Linux用户态和内核态的设计，并没有去深究它们的具体实现方式。从实现上来看，必须要考虑到的一点我想就是性能问题，因为用户态和内核态之间的切换也会消耗大量资源。

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    Linux系统的内核态和用户态

    一、 Unix/Linux的体系架构 　　如上图所示，从宏观上来看，Linux操作系统的体系架构分为用户态和内核态（或者用户空间和内核）。...3）外围设备的中断：当外围设备完成用户的请求操作后，会像CPU发出中断信号，此时，CPU就会暂停执行下一条即将要执行的指令，转而去执行中断信号对应的处理程序，如果先前执行的指令是在用户态下，则自然就发生从用户态到内核态的转换...注意：系统调用的本质其实也是中断，相对于外围设备的硬中断，这种中断称为软中断，这是操作系统为用户特别开放的一种中断，如Linux int 80h中断。...所以，从触发方式和效果上来看，这三种切换方式是完全一样的，都相当于是执行了一个中断响应的过程。但是从触发的对象来看，系统调用是进程主动请求切换的，而异常和硬中断则是被动的。...三、总结 　　本文仅是从宏观的角度去理解Linux用户态和内核态的设计，并没有去深究它们的具体实现方式。

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    Linux探秘之用户态与内核态

    Unix/Linux的体系架构 如上图所示，从宏观上来看，Linux操作系统的体系架构分为用户态和内核态（或者用户空间和内核）。...3）外围设备的中断：当外围设备完成用户的请求操作后，会像CPU发出中断信号，此时，CPU就会暂停执行下一条即将要执行的指令，转而去执行中断信号对应的处理程序，如果先前执行的指令是在用户态下，则自然就发生从用户态到内核态的转换...注意：系统调用的本质其实也是中断，相对于外围设备的硬中断，这种中断称为软中断，这是操作系统为用户特别开放的一种中断，如Linux int 80h中断。...所以，从触发方式和效果上来看，这三种切换方式是完全一样的，都相当于是执行了一个中断响应的过程。 但是从触发的对象来看，系统调用是进程主动请求切换的，而异常和硬中断则是被动的。...最后总结 本文仅是从宏观的角度去理解Linux用户态和内核态的设计，并没有去深究它们的具体实现方式。从实现上来看，必须要考虑到的一点我想就是性能问题，因为用户态和内核态之间的切换也会消耗大量资源。

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    linux内核缺页中断处理

    linux内核对缺页异常的处理流程很复杂，但是基本思想和上述流程差不多。...缺页异常分类：1.内核态缺页异常，2.用户态缺页异常。其中内核态异常分为1.vmalloc区异常，因为非vmalloc的内核区是直接对等映射的，只有vmalloc区是动态映射的。...3.内核bug。内核态缺页异常频率很低，因为内核态的数据不会换出到磁盘的。所以用户态才会经常出现缺页异常，因为用户态的数据经常写到交换区和文件。并且在进程刚创建运行时也会伴随着大量的缺页异常。...下面看内核态缺页异常具体的处理函数，内核态分为当前进程的页表内核映射部分没更新到最新的，此时需要进行页表同步，调用vmalloc_fault /* * 处理vmalloc异常或者模块区域映射异常 *...，内核调用copy_from_user时发生缺页异常，内核会将regs->ip也就是中断返回地址设置 //为这个地址，退出中断后不会在执行1: mov"itype" %2,%"rtype"1\n",

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    Linux用户态与内核态通信的几种方式

    本文首发于我的公众号 Linux云计算网络 Linux 用户态和内核态由于 CPU 权限的限制，通信并不像想象中的使用进程间通信方式那么简单，今天这篇文章就来看看 Linux 用户态和内核态究竟有哪些通信方式...（关于 Linux 用户态和内核态可以参考 xx） 除此之外，还有以下四种方式： procfs(/proc) sysctl(/proc/sys) sysfs(/sys) netlink 套接口 procfs...sysfs sysfs 是 Linux 2.6 才引入的一种虚拟文件系统，它的做法也是通过文件 /sys 来完成用户态和内核的通信。...netlink netlink 是 Linux 用户态与内核态通信最常用的一种方式。Linux kernel 2.6.14 版本才开始支持。...总结 Linux 用户态和内核态通信主要的四种方式，其中 netlink 和 procfs 是最常见的方式。 ----

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    Linux 内核如何处理中断

    此外，键盘并不是导致中断的唯一组件。一般来说，有三种类型的事件会导致 CPU 发生中断：硬件中断、软件中断和异常。在具体介绍不同类型的中断前，我需要先定义一些术语。...接下来会调用在内核启动时设备驱动注册的对应的中断服务程序（ISR）。 软件中断 当你在播放一个视频时，音频和视频是同步播放是相当重要的，这样音乐的速度才不会变化。...当系统需要实时性时（例如在工业应用中），软件中断会变得重要。你可以在 Linux 基金会的文章中找到更多相关信息：面向嵌入式开发者的实时 Linux 介绍。...中断描述表(interrupt descriptor table)（IDT）中记录了中断请求（IRQ）和中断服务程序（ISR）的对应关系。Linux 中定义了从 0 到 256 的 IRQ 向量。...其中一些在 Linux 内核源树中的Linux IRQ 向量布局中指定。 如果要实时获取该表，请运行如下命令： watch -n1 "cat /proc/interrupts"

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    Linux内核21-Linux内核的中断处理过程

    Linux将中断要执行的操作分为三类： 关键中断 比如响应PIC控制器发送的中断，重新编程设置PIC或者设备控制器，更新设备和处理器访问的数据结构等。...对于这类操作一般使用软中断和tasklet机制完成。 I/O中断处理的基本步骤是： 保存IRQ值和内核态堆栈中寄存器值->恢复进程的时候使用。...内核态堆栈 在学习标识进程的时候，我们已经知道每个进程的thread_info描述符和内核态堆栈使用一个联合体结构组合在一起，占用内存一个或者两个页帧，这取决于编译内核时的配置。...如果这个联合体的大小是8KB，内核态堆栈可以被任何一种内核控制路径使用：异常处理程序，中断处理程序和可延时函数。...相反，如果这个联合体的大小是4KB，内核使用三种类型的内核态堆栈： 异常堆栈 处理异常时使用，包含系统调用。每个进程都有一个异常处理使用的堆栈。 硬IRQ堆栈 用于处理中断。

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    Linux内核36-内核同步之禁止中断

    如果太长，会影响整个系统任务的调度，也有可能导致中断信号的丢失。 同样，Linux也不会放弃禁止中断这么好的同步机制。它保证内核控制路径可以继续执行，其访问的数据结构不会被中断处理程序破坏。...local_irq_disable()利用cli汇编指令，禁止局部CPU的中断；local_irq_enable()利用sti汇编指令使能中断。...因此，可延时函数要访问的数据结构必须被保护起来，防止竞态条件的产生。 可能很多人都想到了一个简单粗暴的方法，直接禁止那个CPU的中断不就可以了吗。...local_bh_disable()可以嵌套多调用几次，如果调用local_bh_enable()的次数匹配，可延时函数就会被使能。...3 总结 总之一句话，禁止中断包含禁止硬中断和软中断两种。禁止硬中断肯定就包含禁止软中断；但禁止软中断不会影响硬中断的响应。它们都有各自的使用场景。

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    Linux内核硬中断 软中断的原理和实现

    linux为了实现这个特点，当中断发生的时候，硬中断处理那些短时间就可以完成的工作，而将那些处理事件比较长的工作，放到中断之后来完成，也就是软中断(softirq)来完成。...（3）中断嵌套 Linux下硬中断是可以嵌套的，但是没有优先级的概念，也就是说任何一个新的中断都可以打断正在执行的中断，但同种中断除外。软中断不能嵌套，但相同类型的软中断可以在不同CPU上并行执行。...__softirq_pending) 唤醒ksoftirqd内核线程处理软中断。...内核不会立即处理重新触发的软中断。...当大量软中断出现的时候，内核会唤醒一组内核线程来处理。这些线程的优先级最低(nice值为19)，这能避免它们跟其它重要的任务抢夺资源。

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    内核的雏形（下） -- 添加异常中断响应机制

    要想在一个 CPU 上不断切换进程以实现多个进程的并发调度，我们就必须借助于中断机制，因此，在实现内核进程前，我们首先需要初始化和添加中断处理。...那么，接下来，就让我们编写中断响应函数。...添加硬件中断响应函数 经过一系列的设置，我们终于让我们的操作系统内核可以响应 CPU 异常了。 可是我们更加关注的是硬件触发的中断响应，这才是我们设置 8259A 的初衷。...7.1 创建中断响应函数 首先，我们用 C 语言编写一个通用的中断响应函数，函数很简单，打印中断号（参见 kernel/i8259.c）： // ------------------ // 硬件中断响应函数...《linux 内核完全注释》。

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    【Linux 内核】Linux 内核体系架构 ( 硬件层面 | 内核空间 | 用户空间 | 内核态与用户态切换 | 系统调用 | 体系结构抽象层 )

    文章目录 一、Linux 内核体系架构 二、内核态与用户态切换 ( 系统调用层 ) 三、体系结构抽象层 一、Linux 内核体系架构 ---- Linux 内核最初的源码不足一万行 , 当前的 Linux..., 中断管理 , 进程调度 , 文件系统管理 , USB / PCI 总线设备 , 设备驱动 ( 字符设备 / 网络设备 / 块设备 / KVM ) , 系统调用层 ; 用户空间 : C 语言库 ,...应用程序进程 , 虚拟机 等 ; 二、内核态与用户态切换 ( 系统调用层 ) ---- Linux 内核 实现 内核态 和 用户态 , 使用到了 ring0 和 ring3 两种模式 , ring0...是 内核态 , ring3 是 用户态 ; 软件抽象层作用 : Linux 内核中 , 使用 软件抽象层 在 内核态 ( ring0 ) 和 用户态 ( ring3 ) 之间进行切换 ; 软件抽象层 又称为...系统调用层 ( System Call ) ; 每种处理器体系结构 都提供了 实现 用户态 与 内核态 之间切换的 特殊指令 , Linux 内核也利用了该特殊指令 , 进行了用户态 与 内核态 的切换

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    38.Linux应用调试-初步制作系统调用(用户态-＞内核态)

    1首先来讲讲应用程序如何实现系统调用(用户态->内核态)?   ...我们以应用程序的write()函数为例:   1)首先用户态的write()函数会进入glibc库,里面会将write()转换为swi（Software Interrupt）指令,从而产生软件中断,swi...count : 100); ker_buf[99]='\0'; printk("sys_hello:%s\n",ker_buf); } } 3.4 include\linux...sys_hello() return 0; } 4.1 其中asm ()是一个内嵌汇编(参考linux内核源代码情景分析1.5.2节)   格式如下所示: asm( 指令部 : 输出部...损坏部   和输入输出类似,一般用来处理操作的中间过程,因为这些原有的内容都会被损坏,比如上面的hello()里的"r0", “r1”,只是用来当做参数,传递给内核的sys_hello() 5.重新烧写内核

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    【深入理解Linux内核锁】| 中断屏蔽

    【Linux内核锁】二、中断屏蔽 1、中断屏蔽思想 中断屏蔽，正如其名，屏蔽掉CPU的中断响应功能，解决并发引起的竞态问题。 在进入临界区前屏蔽中断，这么做有什么好处，以及有什么弊端？...弊端在于： Linux内核中，除了系统进程调度依赖中断，还有一些异步I/O等众多操作都依赖中断，因此长时间屏蔽中断是很危险的，会对系统造成严重影响，因此也要求临界区代码要简短。...因此，并不能解决SMP多CPU引发的竞态 因此，单独使用中断屏蔽通常不是一种值得推荐的避免竞态的方法 2、Linux内核中断屏蔽的实现 2.1 Linux内核提供的API接口 关于中断屏蔽，Linux内核所提供的接口如下...0，从而禁止CPU响应中断。...3、总结 该篇文章，主要了解以下几点： 中断屏蔽的思想 中断屏蔽的好处与不足 Linux内核提供的中断屏蔽接口 中断屏蔽的基本汇编实现

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