linux - 在什么情况下控制权从用户空间传递到 Linux 内核空间？

Question

我试图了解哪些事件会导致从用户空间到 Linux 内核的转换。如果相关，这个问题的范围可以限制在 x86/x86_64 架构上。

以下是我所知道的一些转换来源:

• 系统调用(包括访问设备)导致从用户空间到内核空间的上下文切换。
• 中断会导致上下文切换。据我所知，这还包括调度程序抢占，因为调度程序通常依赖定时器中断来完成其工作。
• 信号。似乎至少有一些信号是使用中断实现的，但我不知道是否有些信号的实现方式不同，所以我将它们分开列出。

我在这里问两件事:

1. 我是否遗漏了任何用户空间->内核路径？
2. 这些上下文切换涉及哪些不同的代码路径？

Answer 1

你错过了一个:异常(exception)

(可以进一步分解为故障、陷阱和中止)

例如页面错误、断点、被零除或浮点异常。从技术上讲，可以将异常视为中断，但实际上并不是您在问题中定义中断的方式。

您可以在 this osdev webpage 找到 x86 异常列表.

关于你的第二个问题:

What are the various code paths that are involved in these context switches?

这实际上取决于体系结构和操作系统，您需要更具体一些。对于 x86，当发生中断时，您将转到 IDT 条目，对于 SYSENTER，您将转到 MSR 中指定的地址。之后会发生什么完全取决于操作系统。