更新files/用户态与内核态.md

files/用户态与内核态.md

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+<center><h1>内核与用户态</h1></center>
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+>   此博客仅代表博主工作3年来对Linux内核操作系统的认知，如有偏差请见谅。
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+### 内核态
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+`计算机管理硬件的软件`
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+主要职责：
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+1.  获取硬件资源
+2.  硬件的初始化
+3.  接受用户态程序调用请求
+4.  合理分配硬件资源给用户态程序
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+### 用户态
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+`向内核申请硬件资源`
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+主要功能：
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+1.  完成用户特定命令
+2.  向内核申请资源
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+### 关系
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+```mermaid
+sequenceDiagram
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+participant 用户程序
+participant 操作系统
+participant 内核
+participant 摄像头
+用户程序->操作系统:我要自拍
+操作系统->>用户程序: 稍等
+Note over 内核: 我是内核
+loop 处理请求
+    操作系统->操作系统: 努力处理中
+end
+Note over 摄像头: 我是摄像头
+操作系统->内核: 我要摄像头图片
+loop 处理请求
+    内核->内核: 努力处理中
+end
+内核->摄像头:我要给我来一张照片
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+用户程序-->>操作系统: 还没有好？
+操作系统->>用户程序: 不要慌，还在拍
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+    loop 处理请求
+        摄像头->摄像头: 努力采集中
+    end
+Note over 操作系统: 我是操作系统
+    摄像头->>内核: 拿去
+内核->>操作系统: 喏，给你了
+loop 处理照片响应
+    操作系统->操作系统: 努力处理中
+end
+Note over 用户程序: 我是图片处理程序
+用户程序-->>操作系统: 还没有好？
+操作系统->>用户程序: 好了，给你
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+```
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+### 说明
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+#### 1.上述例子各个角色都干了啥
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+1.  <code>应用程序</code>：获取了一张来自摄像头的自拍照片
+2.  `操作系统`：叫内核拍了一张照片给应用程序
+3.  `内核`：我从摄像头拿取了一张图片
+4.  `摄像头`：我捕捉了一张图给内核
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+<p>
+&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp在操作系统中的一个图片处理程序向操作系统提交了一个<i>拍照</i> 的请求。操作系统收到命令后做了各种判断，确定这个程序是有拍照的许可。随后向内核提出申请。内核收到申请后，进行摄像头的各种判断，确认摄像头可以进行拍摄过后，向摄像头发出指令。此时内核捕获摄像头上的瞬间数据，进行判断，确认拍照成功。逐层进行图片优化后，提交到用户程序进行P图处理。
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+#### 2.用户态与内核态切换
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+<p>
+    &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp程序的运行均是以CPU来执行的一系列指令。当应用程序和操作系统工作时，本质是CPU在运行这两种程序的代码，此时CPU运行的状态即为<code>用户态</code>。当应用程序需要访问计算机内的物理资源，比如打印机、摄像头、磁盘等时，需要经过内核，此时CPU从运行用户态指令转而运行内核程序的指令。这个转换动作我们称之为<code style="color: red;">用户态与内核态切换</code>。
+</p>
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+#### 3.系统调用
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+<p>
+	CPU从用户态转向内核态需要一个触发条件，而这个条件包含如下类：
+</p>
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+1.  系统调用：操作系统、shell、库函数等触发
+2.  异常事件：如缺页异常等触发
+3.  中断：如网卡有可读数据时触发的中断
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+
+>   <p>
+>       设备引起的中断称为<code style="color: red;">硬中断</code>
+>       系统调用的本质也为中断，称之为<code style="color: red;">软中断</code>
+>   </p>
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