linux-kernel - 内核如何知道 CPU 处于用户模式还是内核模式？

Question

由于CPU在用户/内核模式下运行，我想知道这是如何由内核决定的。我的意思是，如果调用 sys 调用，内核会代表进程执行它，但是内核如何知道它是在内核模式下执行的呢？

Answer 1

您可以通过代码段寄存器 (CS) 中设置的权限级别来判断您是处于用户模式还是内核模式。从 RIP 或 EIP 寄存器(指令指针寄存器分别取决于您是 x86_64 还是 x86)指向的内存中加载到 CPU 中的每条指令都将通过当前代码从全局描述符表 (GDT) 中描述的段中读取- 段描述符。代码段描述符的低两位将决定代码正在执行的当前特权级别。当进行系统调用时(通常通过软件中断完成)，CPU 将检查当前的特权级别，如果它处于用户模式，则将当前的代码段描述符交换为内核级别的描述符，具体如下:系统调用的软件中断门描述符，以及进行堆栈切换并将当前标志、用户级 CS 值和 RIP 值保存在这个新的内核级堆栈上。当系统调用完成时，用户模式 ​​CS 值、标志和指令指针(EIP 或 RIP)值从内核堆栈中恢复，并且堆栈切换返回到当前正在执行的进程的堆栈。