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每个进程有两个栈

2012-10-06 10:58 35 查看
节选自:

http://www.doc88.com/p-976857454937.html

一个进程对应两个栈。用户空间栈和内核栈。

用户态和内核态是操作系统的两种运行级别。Intel CPU提供Ring0和Ring3.Ring0是内核级别,Ring3是用户级别。

当一个任务(进程)执行系统调用而陷入内核代码中执行时,就称进程处于内核运行态。当进程处于内核态时,执行的内核代码会使用当前进程的内核栈。每个进程都有自己的内核栈。

当进程在执行用户自己的代码时,则称其处于用户态。

在内核态下CPU可执行任何指令,在用户态下执行非特权指令。当CPU处于内核态,可以随意进如用户态,而当CPU处于用户态时,切换到内核态,只有在系统调用和中断两种情况下发生。一般程序开始都运行在用户态,当需要使用系统资源时,就必须通过调用软中断进入内核态。

Linux使用了Ring3级别运行用户态,Ring0作为核心态。Ring3不能访问Ring0的地址空间,包括代码和数据。

Linux进程的4G地址空间,3G-4G的高地址部分是大家共享的,是内核态的地址空间,这里存放整个内核的代码和所有模块,以及内核所维护的数据。用户运行一个程序,开始是在用户态,如果要执行文件操作,网络数据发送等,必须通过write,send等系统调用,这些系统调用会调用内核中的代码来完成操作。这时,必须切换到Ring0,然后进入3G-4G的内核地址空间中去执行这些代码来完成操作,完成后,再回到Ring3,用户态。

每个进程都有自己的内核栈。

这个栈是由两个连续的物理页组成的。这两个页是fork一个新进程时通过get_free_pages得到的。

这个内核栈有两个作用,第一用作进程在内核态下运行的堆栈;第二存放thread_info。。(原文这里说放的task_struct。可能有问题。。)
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