Linux内核简介
Linux内核是一种开源的操作系统内核，它负责管理计算机的硬件、协调软件进程并提供基本服务。内核态指的是内核执行代码时计算机所处的状态，此时具有对系统资源的最高访问权限。
用户态和内核态
在计算机系统中，有两个主要执行状态：用户态和内核态。
* **用户态：**应用程序和用户进程在用户态下运行。它们只能访问自己分配的内存区域，并且对系统资源的访问受到限制。
* **内核态：**内核代码在内核态下运行。它拥有对所有系统资源的完全访问权限，包括硬件、内存和进程。
内核态对应关系
当处理器从用户态切换到内核态时，就会发生内核态对应关系。此对应关系涉及处理器状态寄存器的修改，包括：
* **程序计数器 (PC)：**保存正在执行的代码段的地址。
* **栈指针 (SP)：**保存内核栈的地址。
* **页表基址寄存器 (CR3)：**保存页面目录表的地址。
切换到内核态
从用户态切换到内核态有两种主要 ：
* **系统调用：**应用程序通过执行系统调用来请求内核服务，从而触发切换。
* **中断：**硬件事件（例如 I/O 操作完成）会触发中断，导致处理器切换到内核态。
离开内核态
内核态对应关系是暂时的。一旦内核代码完成其任务，它就会通过执行以下操作离开内核态：
* **恢复用户态寄存器值：**将之前保存的寄存器值恢复到处理器状态中。
* **更新特权级别：**将处理器特权级别从 0（内核态）更改为 3（用户态）。
重要性
Linux内核态对应关系对于操作系统功能至关重要，因为它：
* 确保内核代码在受保护的环境中运行，免受用户进程的影响。
* 允许内核对所有资源进行统一控制和分配。
* 提供了一种高效机制，使应用程序可以请求内核服务。
