用户态内核态

Posted 2020-10-28 hanhuihanhui

Q：怎么从用户态切换到内核态

A：用户程序调用系统调用的时候，用户程序先将系统调用号放入eax，执行int0x80指令触发中断，中断发生时，cpu切入内核态，从 用户栈 切换到 内核栈 ，在 内核栈 中依次压入用户态的寄存器，也就是保护现场，根据中断号在中断向量表中查找对应的中断处理程序，并调用它。

中断

中断：操作系统是通过中断来从用户态切换到内核态

中断分两种：

硬件中断：电源掉电，键盘被按下

软件中断：i386下是 int 指令

 

linux上系统调用的中断号是0x80，而windows上是0x2E

 

中断号有限，所以不可能用一个中断号去对应一个系统调用，于是引进了系统调用号，用一个中断号来表示触发系统调用，然后根据eax里的系统调用号，来确定调用哪一个系统调用。

 

保护现场：由int依次压入寄存器SS,ESP,EFLAGS,CS,EIP

恢复现场：由iret依次弹出寄存器

system

调用int0x80后，根据中断向量表找到0x80是system_call

1. system_call首先将各种寄存器压入栈中（依次是EBX,ECX,EDX,ESI,EDI,EBP,作为系统调用的参数）
2. 调用sys_call_table(0, %eax, 4)查找中断服务程序并执行
3. 执行结束后恢复被保存的寄存器
4. 最后通过指令iret从中断处理程序中返回。

 

用户态 内核态

为什么要有用户态和内核态

操作系统为了让不同的代码运行在不同的模式上，限制他们的权利，提高稳定性和安全性，CPU划分出两个权限等级 -- 用户态 和 内核态

 

用户态：cpu只能受限的访问内存

内核态：cpu可以访问内存所有数据

 

Q：谈谈用户态和内核态

A：操作系统为了让不同的代码运行在不同的模式上，限制他们的权利，提高稳定性和安全性，CPU划分出两个权限等级 -- 用户态 和 内核态，处于用户态时cpu只能受限的访问内存，处于内核态时cpu可以访问内存所有数据，应用程序基本上都是运行在用户态的，而系统调用时运行在内核态的。