operating-system - 内核代码与用户代码

Question

这是书中的一段话

When executing kernel code, the system is in kernel-space execut- ing in kernel mode.When running a regular process, the system is in user-space executing in user mode.

现在什么是内核代码和用户代码。有人可以用例子解释一下吗？

假设我有一个应用程序 printf("HelloWorld")现在，在执行此应用程序时，它是用户代码还是内核代码。

我想在某个时间点，用户代码将切换到内核模式，内核代码将接管，但我想情况并非总是如此，因为我遇到了这个

For example, the open() library function does little except call the open() system call. Still other C library functions, such as strcpy(), should (one hopes) make no direct use of the kernel at all.

如果它不使用内核，那么它​​如何使一切正常工作？

有人可以以清晰的方式解释整个事情。

Answer 1

内核和用户代码之间没有太大区别，代码就是代码。只是在内核模式下执行的代码(内核代码)可以(并且确实)包含只能在内核模式下执行的指令。在用户模式下，此类指令无法执行(出于可靠性和安全原因不允许)，它们通常会导致异常并因此导致进程终止。

I/O，尤其是 RAM 以外的外部设备，通常由操作系统以某种方式执行，系统调用是进入执行 I/O 的代码的入口点。所以，open()和 printf()使用系统调用在内核某处的 I/O 设备驱动程序中执行该代码。通用操作系统的全部意义在于向您(用户或程序员)隐藏硬件的差异，因此您无需知道或考虑访问这种网卡或那种显示器或盘。

内存访问，OTOH，大多数时候可以在没有操作系统干预的情况下发生。和 strcpy()按原样工作:读取一个字节的内存，写入一个字节的内存，哦，它是零字节，顺便说一句？如果不是就重复，如果是就停止。

我说“大部分时间”是因为经常涉及到页面转换和虚拟内存，内存访问可能会导致切换到内核中，所以内核可以从磁盘加载一些东西到内存中，让导致切换的访问指令继续.