内核栈和用户栈的区别,虚函数的用处
来源:互联网 发布:网络黑市qq群 编辑:程序博客网 时间:2024/05/17 06:55
内核栈和用户栈区别:
intel的cpu分为四个运行级别ring0~ring3
内核创建进程,创建进程的同时创建进程控制块,创建进程自己的堆栈
一个进程有两个堆栈,用户栈和系统栈
用户堆栈的空间指向用户地址空间,内核堆栈的空间指向内核地址空间。
有个CPU堆栈指针寄存器,进程运行的状态有用户态和内核态,当进程运行在用户态时。CPU堆栈指针寄存器指向的是用户堆栈地址,使用的是用户堆栈;当进程运行在内核态时,CPU堆栈指针寄存器指向的是内核堆栈地址,使用的是内核堆栈。
堆栈切换
当系统因为系统调用(软中断)或硬件中断,CPU切换到特权工作模式,进程陷入内核态,进程使用的栈也要从用户栈转向系统栈。
从用户态到内核态要两步骤,首先是将用户堆栈地址保存到内核堆栈中,然后将CPU堆栈指针寄存器指向内核堆栈。
当由内核态转向用户态,步骤首先是将内核堆栈中得用户堆栈地址恢复到CPU堆栈指针寄存器中。
内核栈和用户栈区别
1.
栈是系统运行在内核态的时候使用的栈,用户栈是系统运行在用户态时候使用的栈。
当进程由于中断进入内核态时,系统会把一些用户态的数据信息保存到内核栈中,当返回到用户态时,取出内核栈中得信息恢复出来,返回到程序原来执行的地方。
用户栈就是进程在用户空间时创建的栈,比如一般的函数调用,将会用到用户栈。
2.
内核栈是属于操作系统空间的一块固定区域,可以用于保存中断现场、保存操作系统子程序间相互调用的参数、返回值等。
用户栈是属于用户进程空间的一块区域,用户保存用户进程子程序间的相互调用的参数、返回值等。
3.
每个Windows 都有4g的进程空间,系统栈使用进程空间的地段部分,用户栈是高端部分如果用户要直接访问系统栈部分,需要有特殊的方式。
为何要设置两个不同的栈?
共享原因:
内核的代码和数据是为所有的进程共享的,如果不为每一个进程设置对应的内核栈,那么就不能实现不同的进程执行不同的代码。
安全原因:
如果只有一个栈,那么用户就可以修改栈内容来突破内核安全保护。
C++为什么需要虚函数?
虚函数实际上是为了多态做嫁衣,虚函数是为了多态的实现而出现的
C++的三个基本特征是:继承、多态、封装
什么是多态?
就是父类派生出来的所有的子类都可以用同一个父类指针进行调用
为什么要引出虚函数:
在继承关系中,从this指针角度出发,可以这样考虑:指向基类和子类的指针,在运行时类型是不同的(分别指向不同的类)。 但是在编译时,他们都要指向基类的类型(从函数执行顺序可以看出,在子类初始化时,首先要进入基类的构造函数),去继承public方法,在遇到“virtual”关键字时,“编译指针(类似this的感觉)”会自动跳到对应子类中的函数实现处。而不是直接跳到基类中的函数实现。所以,子类中的方法就覆盖了基类中的方法。基类中的方法形成虚设,所以虚函数是也~
纯虚函数是在虚函数基础上加上=0;
在基类中还不能为其提供实现,将在子类中实现它。所以,不用在基类中给出其函数定义。当然,在基类中实现也是可以的
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