除了使用系统调用之外，我们什么时候会跳转到进程虚拟内存的内核部分？（在Linux中）

Question

这是我上一个问题的后续问题。

根据答案，系统调用是我们跳转到进程虚拟内存的内核部分的一个示例。

1. 除了系统调用之外，正常进程（非内核）使用这部分虚拟内存的其他示例还有哪些？就像有没有任何函数调用可以直接跳转到这个内核部分或者..？

2. 当我们跳转到这部分内存时，处理器是否会自动将内核模式位设置为1以便我们的进程访问这部分内存，或者不需要设置该位？

3. 该内核部分内部的所有执行是否都不需要上下文切换到内核进程？

（我不想在评论中提出这些后续问题，所以我打开了另一个线程。）

Answer 1

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1. 在用户模式下运行的进程根本无法访问内核\xe2\x80\x99s 地址空间。处理器可以通过多种方式切换到内核模式并运行内核代码，但它们都是由内核设置并在明确定义的上下文中发生：运行系统调用、响应中断或处理故障。系统调用 don\xe2\x80\x99t 涉及直接调用内核代码；它们涉及一种特定于体系结构的机制，要求 CPU 将控制权转移到内核，以代表调用进程运行由其编号标识的特定系统调用。LWN 有一系列文章解释其工作原理：系统调用剖析 第一部分、第二部分和其他内容。

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   如果一个进程试图访问kernel\xe2\x80\x99s地址空间中的内存，它会切换到内核模式，但是由于故障；然后，内核将因分段违规而终止该进程 ( SIGSEGV)。

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   在 32 位 x86 上，有一种机制可以使用远调用、调用门切换到内核模式；但 Linux 不\xe2\x80\x99 不使用它。（它们依赖于特殊的代码段描述符，而不是调用内核地址。）

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2. 参见上文：您可以\xe2\x80\x99t 跳转到内核内存。在上述情况下，当转换到内核模式时，CPU 检查是否允许转换，如果允许，则使用适合所使用的体系结构的任何机制切换到内核模式。在 x86 Linux 上，这意味着从环 3 切换到环 0。

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3. 转换到内核模式并不涉及进程的更改，所以是的，所有这一切都在没有上下文切换的情况下发生（由内核计算）。

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