为什么驱动程序一般在内核态工作

驱动的种类很多，有你所说的设备驱动，但是还有一大类内核驱动。

要理解埋猛什么是驱动程让液竖序就要知道用户程序和内核的关系。

应用程序都是用户程序，在执行用户程序是CPU处于用户态，有些特权指令无法运行。

运行 *** 作系统的代码时，CPU处于内坦大核态，是可以执行特权指令的。

驱动程序就是用户程序想完成个功能，但是必须要在内核态完成，所以就需要一个内核态的助手，这个助手就是驱动程序。驱动程序是加载到内核里的。

当一个任务（进程）执行系统调用而陷入内核代码中执行时，我们就称进程处于内核运行态（或简称为内核态）。此时处理器处于特权级最高的（0级）内核代码中执行。当进程处于内核态时，执行的内核代码会使用当前进程的内核栈。每个进程都有自己的内核栈。当进程在执行用户自己的代码时，则称其处于用户运行态（用户态）。即此时处理器在特权级最低的（3级）用户代码中运行。当正在执行用户程序而突然被中断程序中唯历断时，此时用户程序也可以象征性地称为处于进程的内核态。因为中断处理程序将使用当前进程的内核栈。这与处于内核态枯神的进程的状态有些类似。

内核态与用户态是 *** 作系统的两种运行级别,跟intel cpu没有必然的联系，intel

cpu提供Ring0-Ring3三种级别的运行模式，Ring0级别最高，Ring3最低。Linux使用了Ring3级别运行用户态，Ring0作为内核态，没有使用Ring1和Ring2。Ring3状态不能访问Ring0的地址空间，包括代码和数据。Linux进程的4GB地址空间，3G-4G部分大家是共享的，是内核态的地址空间，这里存放在整个内核的代码和所有的内核模块，以及内核所维护的数据。用户运行一个程序，该程序所创建的进程开始是运行在用户态的，如果要执行文件 *** 作，网络数据发送等 *** 作，必须通过write，send等系统调用，这些系统调用会调用内核中的代码来完成 *** 作，这时，必须切换到Ring0，然后进入3GB-4GB中的内核地址空间去执行这些代码完成 *** 作，完成后，切换回Ring3，回到用户态。这样，用户态的程序就不能随意 *** 作内核地址空间，具有一定的安全保护作用。

至于说保护指败搜模式，是说通过内存页表 *** 作等机制，保证进程间的地址空间不会互相冲突，一个进程的 *** 作不会修改另一个进程的地址空间中的数据。

在内核态下，CPU可执行任何指令，在用户态下CPU只能执行非特权指令。当CPU处于内核态，可以随意进入用户态；而当CPU处于用户态，只能通过中断的方式进入内核态。一般程序一开始都是运行于用户态，当程序需要使用系统资源时，就必须通过调用软中断进入内核态.

内核的初始化过程由start_kernel函数开始，至第一个用户进程init结束，调用了一系列的初始化函数对所有的内核组件进行初始化。其中，start_kernel、rest_init、kernel_init、init_post等4个函数构成了整个初始化过程的主线。

从start_kernel函数开始，内核即进入了C语言部分，它完成了内核的大部分初始化工作。实际上，可以将start_kernel函数看做内核的main函数。

在start_kernel函数的最后调用了rest_init函数进行后续的初始化。

(1)rest_init中调用kernel_thread函数启动了2个内核线程，分别是：kernel_init和kthreadd

(2)调用schedule函数开启了内核的调度系统，从此linux系统开始转起来了。

rest_init最终调用cpu_idle函数结束了整个内核的启动。

kernel_init函数将完成设备驱动程序的初始化，并调用init_post函数启动用户空间的init进程。

到init_post函数为止，内核的初始化哪码饥已经进入尾声，第一个用户空间进程init将姗姗来迟

如果内核命令行中给出了到init进程的直接路径（或者别的可替代的程序），这里就李返试图执行init。

init：开始是内模槐核态，后来转变为用户态】

init进程完成了从内核态向用户态的转变

init进程在内核态下面时，通过一个函数kernel_execve来执行一个用户空间编译连接的应用程序就跳跃到用户态了。

在init/main.c中最后会通过kernel_execve()来调用用户空间的init进程（如/sbin/init, /etc/init, /bin/init等

uboot通过传参来告诉内核这些信息。

uboot传参中的root=/dev/mmcblk0p2 rw 这一句就是告诉内核根文件系统在哪里

uboot传参中的rootfstype=ext3这一句就是告诉内核rootfs的类型。

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