作業系統中涉及到現場保留和恢複的點

標籤：pop   指令   執行流程   賦值   第一步   push指令   轉換   系統調用   讀取   

異常和中斷

• 保留現場:
  • 通過push指令將寄存器中的值都壓入到棧中
• 恢複現場:
  • 通過pop指令將棧中的值賦值給寄存器中

進程間切換

• 保留現場:
  • 通過建立並初始化一個結構體(struct pt_regs該結構體中的屬性就是用來儲存各個寄存器中的資料的), 將該結構體中的所有資料直接memcpy到棧中, 提高了效率
• 恢複現場:
  • 也是通過pop指令將棧中的資料重新還原到各個寄存器中

在應用程式層的代碼通過系統調用訪問核心空間

• CPU在執行應用程式層的代碼的時候, 遇到了系統調用, 那麼就需要切換棧空間到核心的棧空間, 這裡涉及到了特權的轉換, 具體的執行流程如下
  • 當前esp, ss, eip等寄存器的值被儲存到了CPU內部
  • CPU通過讀取TSS結構, 從中提取出核心棧空間的棧段選擇子和棧基地址, 將這個值更新到esp, ss中, 這個時候就是在了核心空間了, 因為我們的已經指向了核心的棧空間了
  • 將第一步儲存的應用程式層代碼的esp, ss等值壓棧
  • 將調用者(應用程式層)的棧空間的參數複製到核心的棧中
  • 通過門描述符擷取系統調用的入口地址, 將其更新到eip, cs寄存器中
  • CPU在核心空間執行程式
  • 執行完畢, 從系統調用中返回, 進行現場的恢複

作業系統中涉及到現場保留和恢複的點