作为中央核心处理单元的CPU，不仅生产工艺的不断革新进步外，在处理数据和响应速率方面也须要有权衡。稍有微机原理基础的人都晓得IntelX86体系的CPU提供了四种特权模式ring0~ring3，其中ring0特权最高，ring3的特权最低，之所以要做这样的分辨一个主要目的是保护资源，浅显来讲要保护的资源无非就是“内存、I/O端口以及执行特殊机器指令的能力”。任何一个时刻，x86CPU都是在一定的特权模式下运行。同样，对于ARM体系的CPU一共有七种运行模式，分别是：用户模式(usr)、快速中断模式(fiq)、中断模式(irq)、管理模式(svc)、系统模式(sys)、数据访问中止模式(abt)和未定义指令中止模式(und)。不仅用户模式外，其他6中工作模式都属于特权模式，而特权模式中不仅系统模式外，其他5种模式又称为异常模式。

这么底层硬件CPU的这些特点node.js安装linux，跟我们即将讨论的用户模式和内核模式又有哪些关系呢?让我们正本追溯来端正一下对操作系统的认识。每个教操作系统课程的老师就会告诉你们：所谓的操作系统呢，就是对硬件资源进行统一管理的系统，并向用户提供业务插口的软件系统。浅显来讲，【操作系统就是要能管理你的CPU和显存，驱动你的硬碟，管理你的网卡和显示器，之后当你点击滑鼠和敲打按键时能作出正确的响应。】够浅显了吧。

这么问题就来了，以CPU为例，假如你是一个操作系统的设计者，你会怎么处理不同CPU体系构架的差别性(如Intel、ARM，甚或AMD、MIPS等)?其实这个问题不是通常人能hold得了的，CU峰会里开发成都操作系统这位大牛高手确实值得让吾辈钦佩和崇拜。继续我们的话题，也就是说不同的操作系统在处理CPU体系构架的差别化方面是不相同的linux内核空间访问用户空间，有些操作系统，就提供了用户模式和内核模式这些机制(比如linux)linux内核空间访问用户空间，而有些操作系统呢，又没有用户态和内核态之分(比如vxWorks)。前者不在我们的讨论范围，感兴趣的童鞋可以自己去google一下。

以Linux系统和Intelx86的CPU为例，Linux使用了ring0模式来运行内核态的代码，ring3来运行用户态的代码，ring1和ring2没有使用。32为操作系统可轮询范围是0～4GB，因此Linux系统将其分为了用户空间和内核空间两部份：

其中用户空间占高位的3GB空间，范围从虚拟地址的0x00000000到0xBFFFFFFFF，内核空间占用了低位的1GB空间，虚拟地址范围从0xCxC0000000到0xFFFFFFFF。

内核空间里储存的是整个内核代码和所有内核模块，以及内核所维护的数据。当用户运行一个程序时，该程序所创建的进程一开始是运行在用户空间的，当它要执行网路发送数据等动作时，必须通过调用write、send等系统函数来完成，这种系统调用会去调用内核中的代码来完成用户的恳求操作，这时CPU必须从ring3切换到ring0，之后步入内核地址空间去执行这种代码完成操作，完成后又切换回ring3，回到用户态。

所以，我们可以看见，提供了用户模式和内核模式的操作系统，用户态的程序就不能随便操作内核地址空间里的数据，具有一定的安全保护作用;于此同时，在实时性方面稍为有所牺牲。也要就是说，只要内核代码没有问题linux软件下载，用户空间程序的错误和BUG通常来说不会造成系统崩溃，增强了系统的强健性。

如此看来，内核确实比较“拽”，而Linux也提供了一些用户空间和内核空间通信的机制，使我们可以开发出更高效的程序。但一定要记住，内核中一点小小的错误都是会造成整个系统崩溃，所以开发内核程序时一定要特别当心慎重。

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