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宏观理解用户态与内核态

2020-07-16 10:01:34  阅读:477  来源: 互联网

标签:shell 系统 宏观 接口 用户 调用 内核


从图上我们可以看出来通过系统调用将Linux整个体系分为用户态和内核态(或者说内核空间和用户空间)。那内核态到底是什么呢?其实从本质上说就是我们所说的内核,它是一种特殊的软件程序,特殊在哪儿呢?控制计算机的硬件资源,例如协调CPU资源,分配内存资源,并且提供稳定的环境供应用程序运行。当软件程序要控制计算机硬件工作的时候,他会告诉操作系统我要操作硬件了,然后把程序代码拿到内核当中运行。

​用户态就是提供应用程序运行的空间,为了使应用程序访问到内核管理的资源例如CPU,内存,I/O。内核必须提供一组通用的访问接口,这些接口就叫系统调用。如果程序只进行逻辑运算那程序只运行在用户态中。

系统调用

系统调用时操作系统的最小功能单位。根据不同的应用场景,不同的Linux发行版本提供的系统调用数量也不尽相同,大致在240-350之间。这些系统调用组成了用户态跟内核态交互的基本接口,例如:用户态想要申请一块20K大小的动态内存,就需要brk系统调用,将数据段指针向下偏移,如果用户态多处申请20K动态内存,同时又释放呢?这个内存的管理就变得非常的复杂。

库函数

库函数就是屏蔽这些复杂的底层实现细节,减轻程序员的负担,从而更加关注上层的逻辑实现。它对系统调用进行封装,提供简单的基本接口给用户,这样增强了程序的灵活性,当然对于简单的接口,也可以直接使用系统调用访问资源,例如:open(),write(),read()等等。库函数根据不同的标准也有不同的版本,例如:glibc库,posix库等。

shell

​ shell顾名思义,就是外壳的意思。就好像把内核包裹起来的外壳。它是一种特殊的应用程序,俗称命令行。为了方便用户和系统交互,一般一个shell对应一个终端,呈现给用户交互窗口。当然shell也是编程的,它有标准的shell语法,符合其语法的文本叫shell脚本。很多人都会用shell脚本实现一些常用的功能,可以提高工作效率。

整理自知乎某博客!

标签:shell,系统,宏观,接口,用户,调用,内核
来源: https://www.cnblogs.com/gshelldon/p/13321051.html

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