User space和Kernel space
来源:互联网 发布:胡凤珠c语言全套课件 编辑:程序博客网 时间:2024/05/01 14:22
这篇文章转载自阮一峰老师的博客。为了加深记忆,自己再敲一遍。
学习Linux时,经常可以看到两个词:User space(用户空间)和Kernel space(内核空间)。
Kernel space是Linux内核的运行空间,User space是用户程序的运行空间。为了安全,它们是隔离的,即使用户的程序奔溃了,内核也不受影响。
Kernel space可以执行任意命令,调用系统的一切资源;User space只能执行简单的运算,不能直接调用系统资源,必须通过系统接口(又称system call),才能向内核发送指令。
str = "my string"//用户空间x = x + 2file.write(str)//切换到内核空间Y = x + 4 //切换回用户空间
上面代码中,第一行和第二行都是简单的赋值运算,在 User space 执行。第三行需要写入文件,就要切换到 Kernel space,因为用户不能直接写文件,必须通过内核安排。第四行又是赋值运算,就切换回 User space。
查看 CPU 时间在 User space 与 Kernel Space 之间的分配情况,可以使用top命令。它的第三行输出就是 CPU 时间分配统计。
这一行有 8 项统计指标:
其中,第一项24.8 us(user 的缩写)就是 CPU 消耗在 User space 的时间百分比,第二项0.5 sy(system 的缩写)是消耗在 Kernel space 的时间百分比。
随便也说一下其他 6 个指标的含义。
- ni:niceness 的缩写,CPU 消耗在 nice 进程(低优先级)的时间百分比
- id:idle 的缩写,CPU 消耗在闲置进程的时间百分比,这个值越低,表示 CPU 越忙
- wa:wait 的缩写,CPU 等待外部 I/O 的时间百分比,这段时间 CPU 不能干其他事,但是也没有执行运算,这个值太高就说明外部设备有问题
- hi:hardware interrupt 的缩写,CPU 响应硬件中断请求的时间百分比
- si:software interrupt 的缩写,CPU 响应软件中断请求的时间百分比
- st:stole time 的缩写,该项指标只对虚拟机有效,表示分配给当前虚拟机的 CPU 时间之中,被同一台物理机上的其他虚拟机偷走的时间百分比
如果想查看单个程序的耗时,一般使用time命令。
程序名之前加上time命令,会在程序执行完毕以后,默认显示三行统计。
- real:程序从开始运行到结束的全部时间,这是用户能感知到的时间,包括 CPU 切换去执行其他任务的时间。
- user:程序在 User space 执行的时间
- sys:程序在 Kernel space 执行的时间
user和sys之和,一般情况下,应该小于real。但如果是多核 CPU,这两个指标反映的是所有 CPU 的总耗时,所以它们之和可能大于real。
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