用户态与内核态

431521-20160523163606881-813374140.jpg

如上图所示,从宏观上来看,Linux操作系统的体系架构分为用户态内核态(或者用户空间和内核)。

内核从本质上看是一种软件:控制计算机的硬件资源,并提供上层应用程序运行的环境。用户态即上层应用程序的活动空间,应用程序的执行必须依托于内核提供的资源,包括CPU资源、存储资源、I/O资源等。为了使上层应用能够访问到这些资源,内核必须为上层应用提供访问的接口:即系统调用。

系统调用是操作系统的最小功能单位,这些系统调用根据不同的应用场景可以进行扩展和裁剪,现在各种版本的Unix实现都提供了不同数量的系统调用,如Linux的不同版本提供了240-260个系统调用,FreeBSD大约提供了320个(reference:UNIX环境高级编程)。我们可以把系统调用看成是一种不能再化简的操作(类似于原子操作,但是不同概念),有人把它比作一个汉字的一个“笔画”,而一个“汉字”就代表一个上层应用,我觉得这个比喻非常贴切。因此,有时候如果要实现一个完整的汉字(给某个变量分配内存空间),就必须调用很多的系统调用。如果从实现者(程序员)的角度来看,这势必会加重程序员的负担,良好的程序设计方法是:重视上层的业务逻辑操作,而尽可能避免底层复杂的实现细节。库函数正是为了将程序员从复杂的细节中解脱出来而提出的一种有效方法。它实现对系统调用的封装,将简单的业务逻辑接口呈现给用户,方便用户调用,从这个角度上看,库函数就像是组成汉字的“偏旁”。这样的一种组成方式极大增强了程序设计的灵活性,对于简单的操作,我们可以直接调用系统调用来访问资源,如“人”,对于复杂操作,我们借助于库函数来实现,如“仁”。显然,这样的库函数依据不同的标准也可以有不同的实现版本,如ISO C 标准库,POSIX标准库等。

Shell是一个特殊的应用程序,俗称命令行,本质上是一个命令解释器,它下通系统调用,上通各种应用,通常充当着一种“胶水”的角色,来连接各个小功能程序,让不同程序能够以一个清晰的接口协同工作,从而增强各个程序的功能。同时,Shell是可编程的,它可以执行符合Shell语法的文本,这样的文本称为Shell脚本,通常短短的几行Shell脚本就可以实现一个非常大的功能,原因就是这些Shell语句通常都对系统调用做了一层封装。为了方便用户和系统交互,一般,一个Shell对应一个终端,终端是一个硬件设备,呈现给用户的是一个图形化窗口。我们可以通过这个窗口输入或者输出文本。这个文本直接传递给shell进行分析解释,然后执行。

参考:https://www.cnblogs.com/bakari/p/5520860.html

��? �;?

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
平台声明:文章内容(如有图片或视频亦包括在内)由作者上传并发布,文章内容仅代表作者本人观点,简书系信息发布平台,仅提供信息存储服务。

推荐阅读更多精彩内容

  • 一、Unix/Linux的体系架构 如上图所示,从宏观上来看,Linux操作系统的体系架构分为用户态和内核态(或者...
    科大醉侠阅读 551评论 0 1
  • unix和linux的体系架构:分为用户态和内核态 内核态:控制计算机的硬件资源,并提供上层应用程序运行的环境。 ...
    大海孤了岛阅读 19,312评论 0 14
  • 什么是用户态、内核态一般的操作系统对执行权限进行分级,分别为用保护态和内核态。用户态相较于内核态有较低的执行权限,...
    听海吹牛逼的声音阅读 15,376评论 0 11
  • 当我真的有爱时 我会在你说话时凝视着你我试图理解你在说什么而不是在准备怎样回答我接纳你的感受听到你的想法看见你的灵...
    秘书处阅读 399评论 0 0
  • 【成语出处】 语出《水浒全传》。水浒故里水泊梁山在今山东省济宁市梁山县。 【原文内容】 《水浒全传》第三十八回“及...
    孔孟之乡阅读 823评论 0 1