模式位在哪裏？

Question

我剛剛從Silberschatz，p。的「操作系統概念」中讀到這一點。 18：

的位，稱爲模式位，被添加到計算機 的硬件，以指示當前模式：內核（0）或用戶（1）。通過模式位 ，我們可以區分以代表 的操作系統執行的任務和代表 用戶執行的任務。

模式位在哪裏存儲？

（難道是CPU的寄存器？你能讀懂的模式位？據我的理解，CPU必須能夠讀取模式位。它是如何知道哪些程序獲取模式位0 ？使用特殊地址的程序獲得模式位0？誰設置模式位/它是如何設置的？）

Answer 1

這是一個CPU寄存器。只有在內核模式下才可以訪問。

它如何設置的細節取決於CPU設計。在大多數常用硬件中，當執行用於執行系統調用的特殊操作碼時，它會自動設置。然而，還有其他體系結構，其中某些內存頁面可能有一個標誌集，表明它們是內核的「網關」 - 調用這些頁面上的函數設置內核模式位。

Answer 2

現在它被賦予了其他名稱，如管理員模式或保護ring。

Answer 3

請注意，您的問題很大程度上取決於CPU itselt;雖然這種情況並不常見，但您可能會遇到某些用戶級別/內核級別甚至不存在的處理器。

CS寄存器具有另一個重要功能：它包括一個2比特字段 指定CPU的當前特許級（CPL）。 值0表示最高特權級別，而值3表示 最低特權級別。 Linux僅使用0和3級別，分別稱爲內核模式和用戶模式，分別爲 。

（從「瞭解Linux內核3E」採取第2.2.1節）
另外請注意，這取決於CPU，你可以清楚地看到，它會從一個更改爲另一個但這個概念，一般來說，持有。

誰設置的？通常，內核/ CPU和用戶進程不能改變它，但讓我在這裏解釋一下。

這是一個過於簡單化，不要把它當作是
讓我們假設在加載內核和第一應用纔剛剛起步（第一殼），內核加載家居這個應用程序啓動，將該位設置在cs寄存器中（如果您正在運行x86），然後跳轉到Shell進程的代碼。

外殼將繼續執行其所有指令在這種情況下，如果過程中包含了一些特權指令，CPU將取它並不會執行它;它會給出一個異常（硬件異常），告訴內核有人嘗試執行特權指令，此處內核代碼處理作業（CPU將cs設置爲內核模式並跳轉到某個已知位置來處理這種類型的錯誤。？（也許終止進程，也許別的東西）

因此，如何能的過程做一些特權談起例如某個設備 這裏談到的系統調用，內核會爲你做這項工作

。

什麼情況如下：
您可以設置要在某一個地方有什麼（比如你設定要訪問一個文件，該文件的位置是X，你正在訪問閱讀等）的一些寄存器（TH e內核文檔會讓你知道這個），然後（在x86上）你會調用int0x80指令。

此中斷CPU，停止你的工作，設置模式到內核模式，跳IP寄存器具有不同於現用作文件IO請求和移動代碼中的一些已知位置。一旦你的數據準備好了，內核就會將這些數據設置在一個你可以訪問的地方（內存位置，寄存器;它取決於CPU /內核/你所要求的），將cs標誌設置爲用戶模式並跳轉回到你的指令旁邊的int 0x80指令。

最後，出現這種情況，只要一個開關發生，內核得到通知，發生了一件事情，所以CPU終止當前指令，改變CPU的狀態，並跳轉到哪裏，處理這件事情的代碼;上面解釋的過程粗略地說，適用於如何在內核模式和用戶模式之間切換。