爲什麼不將快速系統調用的寄存器數加倍？

Question

我們面臨兩個事實： 1.系統調用很貴。程序應該將其狀態保存在堆棧中，陷入內核，導致緩存和TLB失效等。 2.使用新技術（如14nm），芯片上有足夠的空間。爲什麼不能有兩組寄存器和兩個TLB？一個用於用戶空間進程，另一個用於內核。每個系統調用只是將處理器從用戶空間寄存器+ tlb切換到內核，這應該非常快。

顯然我在這裏錯過了一些東西。

Answer 1

某些處理器體系結構具有影子寄存器。例如，中斷時，Z80切換到備用寄存器文件。限制寄存器文件大小的一個因素是時鐘週期。如果重命名錶變得太大，那將會減慢前端的管道階段。

TLB通常具有較高的命中率，因爲每個條目都對應一整頁，並且它們通常可以爲多個地址空間標記條目。您的第一次系統調用的TLB缺失開銷可能很高，但如果您正在進行大量的系統調用，那麼您的TLB可能會保留內核內存的映射。

Answer 2

寄存器用於在系統調用中交換值。有些系統具有內核模式堆棧，所以堆棧不能用於交換值。