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进程在什么情况下从用户态切换到内核态?相应的堆栈是如何切换的

发布时间:2019-07-07 16:03 来源:未知 编辑:admin

  长期从事计算机组装,维护,网络组建及管理。对计算机硬件、操作系统安装、典型网络设备具有详细认知。在Linux 0.12系统中,所有中断服务程序都属于内核代码。如果一个中断产生时任务正在用户代码中执行,那么该中断就会引起CPU特权级从3级到0级的变化,此时CPU就会进行用户态堆栈到内核态堆栈的切换操作。CPU会从当前任务的任务状态段TSS中取得新堆栈的段选择符和偏移值。因为中断服务程序在内核中,属于0级特权级代码,所以48位的内核态堆栈指针会从TSS的ss0和esp0字段中获得。在定位了新堆栈(内核态堆栈)之后,CPU就会首先把原用户态堆栈指针ss和esp压入内核态堆栈,随后把标志寄存器eflags的内容和返回位置cs、eip压入内核态堆栈。

  内核的系统调用是一个软件中断,因此任务调用系统调用时就会进入内核并执行内核中的中断服务代码。此时内核代码就会使用该任务的内核态堆栈进行操作。同样,当进入内核程序时,由于特权级别发生了改变(从用户态转到内核态),用户态堆栈的堆栈段和堆栈指针以及eflags会被保存在任务的内核态堆栈中。而在执行iret退出内核程序返回到用户程序时,将恢复用户态的堆栈和eflags。

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