abc*_*abc 30 linux operating-system linux-kernel
当线程通过引发中断80进行系统调用时会发生什么(详细)？Linux对线程的堆栈和其他状态做了哪些工作？对处理器进行了哪些更改以使其进入内核模式？运行中断处理程序后,控制如何恢复到调用进程？
如果系统调用无法快速完成,例如从磁盘读取,该怎么办？中断处理程序如何放弃控制,以便处理器在加载数据时可以执行其他操作,以及如何再次获取控制权？
Dig*_*oss 39
好问题!(面试问题？)
int $ 80操作模糊地像函数调用.CPU"占用陷阱"并在内核模式下以已知地址重新启动,通常也使用不同的MMU模式.内核将保存许多寄存器,但它不必保存程序不希望普通函数调用保存的寄存器.
通常,OS将保存ABI承诺在过程调用期间不会更改的寄存器.堆栈将保持不变; 内核将在每个线程的内核堆栈上运行,而不是在每个线程的用户堆栈上运行.当然有些州会改变,否则就没有理由进行系统调用.
这通常是完全自动的.CPU通常具有软件中断指令,有点像功能调用操作.它将导致在受控条件下切换到内核模式.通常,CPU会更改某种PSW保护位,保存旧的PSW和PC,从众所周知的陷阱向量地址开始,并且还可以切换到不同的存储器管理保护和映射排列.
通常会有某种"从中断返回"或"从陷阱返回"指令,这有点像复杂的函数返回指令.一些RISC处理器自动执行很少并且需要特定代码来执行返回,并且一些像x86这样的CISC处理器具有(从未真正使用过的)指令,这些指令将执行在架构 - 手动伪代码页面中记录的许多操作以进行功能调整.
内核本身的线程很像线程用户程序.它只是切换堆栈(线程)并在其他人的进程上工作一段时间.
回答问题的最后部分 - 如果系统调用需要睡眠,内核会做什么 -
在系统调用之后,内核仍然在进行系统调用的同一任务的上下文中逻辑运行 - 它只是在内核模式而不是用户模式 - 它不是一个单独的线程,并且大多数系统调用不会从另一个调用逻辑任务/线程.所发生的是系统调用调用wait_event,wait_event_timeout或其他一些等待函数,它将任务添加到等待某事的任务列表中,然后将任务置于睡眠状态,这会改变其状态,并调用schedule()来放弃当前的CPU.
在此之后,任务无法再次运行,直到它被唤醒,通常由另一个任务(内核任务等)或中断处理程序调用唤醒*函数,该函数将唤醒等待该特定事件的任务,这意味着调度程序将很快再次安排它们.
值得注意的是,用户空间任务(即线程)只是一种类型的任务,并且内核中还有一些内核可以正常工作 - 这些是内核线程和下半部分处理程序/ tasklet /任务队列等.不属于任何特定用户空间进程(例如网络处理,例如响应ping)在这些进程中完成.与中断(不应调用调度程序)不同,允许这些任务进入休眠状态