用户流程的内核堆栈|Linux内核

Question

根据我的理解，每个用户过程都有一个单独的内核堆栈。

如何使用此内核堆栈，为什么我们不能仅对所有用户流程使用一个堆栈？这如何帮助我们进行抢先？当内核在中断上下文中运行时，使用了什么堆栈？

[编辑：感兴趣的体系结构是x86]

Answer 1

如何使用此内核堆栈

例如，当Usermode进程通过SYSCALL进入内核时。在内核内的Syscall处理程序中，您将使用内核堆栈进行本地变量。

为什么我们不能仅对所有用户流程使用一个堆栈？

但是如何？他们将如何同时在SMP系统上使用它？这将导致数据损坏。

这如何帮助我们进行抢先？

我不确定你在问什么。基本上，它与抢先息息相关。如果您被系统计时器中断，则可能会切换到不同内核堆栈的不同线程。上下文可以保存在该堆栈的顶部(我不确定Linux是否以相同的方式实现了它(。Linux中还有一个preempt_counter的东西，它放在内核堆栈的顶部。该变量可以通过preempt_disable(enable)递增/减少。这意味着内核线程preekention switched off/on。它被广泛使用F.E.由spinlocks。

当内核在中断上下文中运行时，使用了什么堆栈？

当我们从用户 ->内核时，在这种情况下会发生以下操作：

1. 使用内核堆栈。处理器切换到由TSS的SS0和ESP0字段定义的堆栈。

2. 处理器在内核堆栈上推动异常参数

            +--------------------+ KSTACKTOP             
            | 0x00000 | old SS   |     " - 4
            |      old ESP       |     " - 8
            |     old EFLAGS     |     " - 12
            | 0x00000 | old CS   |     " - 16
            |      old EIP       |     " - 20 <---- ESP 
            +--------------------+             
   

3. 处理器读取IDT条目N(取决于发生的IRQ或异常(，并将CS：EIP设置为指向条目所描述的处理程序功能。

4. 处理程序功能采用控制并处理例外。

来源：https：//pdos.csail.mit.mit.edu/6.828/2016/labs/lab3/