process - 在从/到用户空间到内核空间切换时如何使用 4gb(VM) 地址空间

Question

我看了很多关于如何将进程地址空间划分为进程/内核的在线线程/教程

例如：我有一些 Helloworld 程序，我以 printf 的形式调用（反过来它会进行写入系统调用以进入内核空间）

我怀疑内核如何使用 Helloworld 程序堆栈。你能告诉我整个执行过程是如何进行的吗...

./helloworld -> printf() -> 写系统调用 -> 显示驱动 -> 从写返回 -> 返回 helloworld

谢谢，阿玛伦德

Answer 1

简而言之：当进行 write 系统调用时，int $80会生成陷阱。处理程序将当前进程寄存器保存在内核堆栈上（存在于内核地址空间中）。然后更改段寄存器中的 CPL 以启用内核页表的使用。然后内核查找它的系统调用表并找到所需例程的适当地址。然后执行跳转到可以调用设备驱动程序代码的例程。完成工作后，内核通过恢复段寄存器中的寄存器内容和 CPL 来返回到用户模式。

Answer 2

这个问题的详细答案取决于具体的内核和架构。然而，一般的答案是，当用户空间想要调用内核时，它会执行一条陷阱指令，这会导致 CPU 更改特权级别并开始执行内核代码。作为特权级别更改的一部分，CPU 也将切换到内核堆栈。当内核完成后，它将执行一个从陷阱返回的序列，该序列恢复用户空间堆栈并从中断处恢复执行。