Unix/Linux的用户态与内核态

一、Unix/Linux的体系结构

  Linux操作系统的体系架构分为用户态和内核态。
  内核：本质是一种软件，控制计算机的硬件资源，并提供给上层应用程序运行的环境。
  用户态：上层应用程序的活动空间。为了是上层应用能访问CPI资源、存储资源、I/O资源等，内核必须为上层应用提供访问的接口：系统调用。
  系统调用：是OS的最小功能单位，库函数通过对系统调用的封装，将简单的业务逻辑呈现给上层，方便用户调用。
  Shell：特殊的应用程序，是可编程的，可以执行Shell脚本，脚本的语句通常对系统调用做了封装。

——选自《UNIX环境高级编程》

用户态的应用程序可以通过三个方式来访问内核态的资源：系统调用、库函数、Shell脚本

  下图中，在用户态（用户空间）的应用程序经过系统调用进入内核态，操作和管理硬件资源及系统资源：进程管理、内存管理、文件系统管理、设备驱动管理、网络资源管理。再通过内核态的来访问硬件设备

---

二、用户态和内核态的切换

  由于操作系统的资源有限，为了避免资源的过多消耗和使用冲突，Linux对不同的操作赋予了执行等级，特权级。Intel x86架构的C