linux如何进去内核状态
linux如何进去内核状态详细介绍
在 Linux 里,用户空间的程序一般无法直接进入内核状态,不过可以借助系统调用、中断以及异常这几种途径来达成从用户态到内核态的转变。下面为你详细介绍:
系统调用
系统调用属于操作系统为用户程序提供的接口,借助这些接口,用户程序能够请求操作系统内核来执行特定的任务。在 Linux 系统中,用户程序可通过int 0x80(32 位系统)或者syscall(64 位系统)指令发起系统调用。
示例代码(使用 C 语言调用write系统调用):
c
message
message message
当程序调用write函数时,实际上是发起了一个系统调用,从而从用户态进入内核态。
中断
硬件设备在需要操作系统处理时,会向 CPU 发送中断信号。一旦 CPU 接收到中断信号,就会暂停当前正在执行的程序,转而执行相应的中断处理程序,进而进入内核态。
例如,当用户按下键盘上的某个按键时,键盘控制器会向 CPU 发送一个中断信号,CPU 接收到该信号后,会调用键盘中断处理程序,进入内核态来处理这个按键事件。
异常
当 CPU 执行指令时遇到异常情况(如除零错误、非法指令等),会自动进入内核态,执行相应的异常处理程序。
例如,以下代码会触发除零错误:
c
a
b
result a b
result
9912345678910
() { = ; = ; = / ; (\n, ); ;}
当程序执行到a / b时,由于除数为零,会触发除零异常,CPU 会进入内核态,执行相应的异常处理程序。
总之,在 Linux 系统中,系统调用是用户程序主动进入内核态的常用方式,而中断和异常则是被动进入内核态的情况。