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1.操作系統(tǒng)需要兩種CPU狀態(tài)：
內(nèi)核態(tài)（Kernel Mode）：運(yùn)行操作系統(tǒng)程序
用戶態(tài)（User Mode）：運(yùn)行用戶程序
2.指令劃分：
特權(quán)指令：只能由操作系統(tǒng)使用区拳、用戶程序不能使用的指令拘领。 舉例：啟動(dòng)I/O 內(nèi)存清零 修改程序狀態(tài)字 設(shè)置時(shí)鐘 允許/禁止終端 停機(jī)
非特權(quán)指令：用戶程序可以使用的指令。 舉例：控制轉(zhuǎn)移 算數(shù)運(yùn)算 取數(shù)指令 訪管指令（使用戶程序從用戶態(tài)陷入內(nèi)核態(tài)）
3.特權(quán)級別：
特權(quán)環(huán)：R0樱调、R1约素、R2和R3
R0相當(dāng)于內(nèi)核態(tài)，R3相當(dāng)于用戶態(tài)笆凌；
不同級別能夠運(yùn)行不同的指令集合圣猎；
4.CPU狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換：
用戶態(tài)--->內(nèi)核態(tài)：唯一途徑是通過中斷、異常乞而、陷入機(jī)制（訪管指令）
內(nèi)核態(tài)--->用戶態(tài)：設(shè)置程序狀態(tài)字PSW
5.內(nèi)核態(tài)與用戶態(tài)的區(qū)別：
1）內(nèi)核態(tài)與用戶態(tài)是操作系統(tǒng)的兩種運(yùn)行級別送悔，當(dāng)程序運(yùn)行在3級特權(quán)級上時(shí)，就可以稱之為運(yùn)行在用戶態(tài)爪模。因?yàn)檫@是最低特權(quán)級欠啤，是普通的用戶進(jìn)程運(yùn)行的特權(quán)級，大部分用戶直接面對的程序都是運(yùn)行在用戶態(tài)呻右；
2）當(dāng)程序運(yùn)行在0級特權(quán)級上時(shí)跪妥，就可以稱之為運(yùn)行在內(nèi)核態(tài)鞋喇。
3）運(yùn)行在用戶態(tài)下的程序不能直接訪問操作系統(tǒng)內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和程序声滥。當(dāng)我們在系統(tǒng)中執(zhí)行一個(gè)程序時(shí)朝蜘，大部分時(shí)間是運(yùn)行在用戶態(tài)下的翘瓮，在其需要操作系統(tǒng)幫助完成某些它沒有權(quán)力和能力完成的工作時(shí)就會(huì)切換到內(nèi)核態(tài)耙厚。
4）這兩種狀態(tài)的主要差別是：
處于用戶態(tài)執(zhí)行時(shí)腐缤，進(jìn)程所能訪問的內(nèi)存空間和對象受到限制瞎嬉，其所處于占有的處理機(jī)是可被搶占的 畦木；
而處于核心態(tài)執(zhí)行中的進(jìn)程娱颊，則能訪問所有的內(nèi)存空間和對象赠橙，且所占有的處理機(jī)是不允許被搶占的散吵。
- 通常來說龙考，以下三種情況會(huì)導(dǎo)致用戶態(tài)到內(nèi)核態(tài)的切換：
1）系統(tǒng)調(diào)用
這是用戶態(tài)進(jìn)程主動(dòng)要求切換到內(nèi)核態(tài)的一種方式，用戶態(tài)進(jìn)程通過系統(tǒng)調(diào)用申請使用操作系統(tǒng)提供的服務(wù)程序完成工作矾睦。比如前例中fork()實(shí)際上就是執(zhí)行了一個(gè)創(chuàng)建新進(jìn)程的系統(tǒng)調(diào)用晦款。
而系統(tǒng)調(diào)用的機(jī)制其核心還是使用了操作系統(tǒng)為用戶特別開放的一個(gè)中斷來實(shí)現(xiàn)，例如Linux的int 80h中斷枚冗。
2）異常
當(dāng)CPU在執(zhí)行運(yùn)行在用戶態(tài)下的程序時(shí)缓溅，發(fā)生了某些事先不可知的異常，這時(shí)會(huì)觸發(fā)由當(dāng)前運(yùn)行進(jìn)程切換到處理此異常的內(nèi)核相關(guān)程序中赁温，也就轉(zhuǎn)到了內(nèi)核態(tài)坛怪，比如缺頁異常淤齐。
3）外圍設(shè)備的中斷
當(dāng)外圍設(shè)備完成用戶請求的操作后，會(huì)向CPU發(fā)出相應(yīng)的中斷信號袜匿，這時(shí)CPU會(huì)暫停執(zhí)行下一條即將要執(zhí)行的指令轉(zhuǎn)而去執(zhí)行與中斷信號對應(yīng)的處理程序更啄，
如果先前執(zhí)行的指令是用戶態(tài)下的程序，那么這個(gè)轉(zhuǎn)換的過程自然也就發(fā)生了由用戶態(tài)到內(nèi)核態(tài)的切換沉帮。比如硬盤讀寫操作完成锈死，系統(tǒng)會(huì)切換到硬盤讀寫的中斷處理程序中執(zhí)行后續(xù)操作等。
這3種方式是系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)由用戶態(tài)轉(zhuǎn)到內(nèi)核態(tài)的最主要方式穆壕，其中系統(tǒng)調(diào)用可以認(rèn)為是用戶進(jìn)程主動(dòng)發(fā)起的待牵，異常和外圍設(shè)備中斷則是被動(dòng)的。
