因为操作系统的很多操作会消耗系统的物理资源，例如创建一个新进程时，要做很多底层的细致工作，如分配物理内存，从父进程拷贝相关信息，拷贝设置页目录、页表等，这些操作显然不能随便让任何程序都可以做，于是就产生了特权级别的概念，与系统相关的一些特别关键性的操作必须由高级别的程序来完成，这样可以做到集中管理，减少有限资源的访问和使用冲突。Intel的X86架构的CPU提供了0到3四个特权级，而在我们Linux操作系统中则主要采用了0和3两个特权级，也就是我们通常所说的内核态和用户态。
运行于用户态的进程可以执行的操作和访问的资源都受到极大的限制，而运行于内核态的进程则可以执行任何操作并且在资源的使用上也没有限制。很多程序开始时运行于用户态，但在执行的过程中，一些操作需要在内核权限下才能执行，这就涉及到一个从用户态切换到内核态的过程。本文主要要介绍的就是这个过程。
这里再明确一个概念，每个进程都有一个4G大小的虚拟地址空间，在这个4G大小的虚拟地址空间中，前0～3G为用户空间，每个进程的用户空间之间是相互独立的，互不相干。而3G～4G为内核空间，因为每个进程都可以从用户态切换到内核态，因此，内核空间对于所有进程来说，可以说是共享的，不过这么说有些不太严谨，应该说内核空间中大部分区域对于所有的进程来说都是共享的，这不共享的小部分区域是存储所有进程内核栈的区域，为什么这么说，因为每个进程都存在一个内核栈，而各个进程的内核栈之间一定是不共享的
1、发生系统调用时
这是处于用户态的进程主动请求切换到内核态的一种方式。用户态的进程通过系统调用申请使用操作系统提供的系统调用服务例程来处理任务。而系统调用的机制，其核心仍是使用了操作系统为用户特别开发的一个中断机制来实现的，即软中断。
2、产生异常时
当CPU执行运行在用户态下的程序时，发生了某些事先不可知的异常，这时会触发由当前运行的进程切换到处理此异常的内核相关的程序中，也就是转到了内核态，如缺页异常。
3、外设产生中断时
当外围设备完成用户请求的操作后，会向CPU发出相应的中断信号，这时CPU会暂停执行下一条即将要执行的指令转而去执行与中断信号对应的处理程序，如果先前执行的指令是用户态下的程序，那么这个转换的过程自然也就发生了由用户态到内核态的切换。比如硬盘读写操作的完成，系统会切换到硬盘读写的中断处理程序中执行后续操作等。
可以看到上述三种由用户态切换到内核态的情况中，只有系统调用是进程主动请求发生切换的，中断和异常都是被动的。
由于系统调用、中断和异常由用户态切换到内核态的机制大同小异，所以这里仅就系统调用的切换过程进行具体说明。
如果一个用户程序需要调用底层的系统接口，如fork等诸如libc里面的系统调用函数，就牵涉到用户态与内核态的切换问题，因为系统调用处理程序都是运行在内核态下。
在系统调用时由于用户态和内核态是运行于两个独立的栈上面，即分别为内核栈和用户栈，因此，不能仅简单的传递函数指针，因为对于内核态堆栈在用户态下是不可见的，所以对于系统调用函数的处理程序对于用户态是不可见的；同时，因为内核栈和用户栈是相互独立的，所以在参数传递的过程中不能使用普通的压栈出栈的方式来进行参数传递。