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中断

用户态、内核态之间的切换是怎么实现的?

用户态→内核态 是通过中断实现的。并且中断是唯一途径。核心态→用户态 的切换是通过执行一个特权指令，将程序状态字 (PSW) 的标志位设置为 用户态 。

中断的处理过程：

执行完每个指令之后，CPU都要检查当前是否有外部中断信号。如果检测到外部中断信号，则需要保护被中断进程的CPU环境（如程序状态字PSW、程序计数器PC、各种通用寄存器)。根据中断信号类型转入相应的中断处理程序(进入内核态)。恢复原进程的CPU环境并退出中断，返回原进程继续往下执行。

过程调用

过程调用也就是 微机原理里的CALL、编程时调用的库函数。由于库函数调用是基于C库的，因此也就不可能用于内核空间的驱动程序对设备的操作。

系统调用

系统调用其实是一个过程调用，但在过程调用内部隐藏着陷阱（trap）指令。过程调用中封装了系统调用是一种高内聚的设计方式，目的是让系统调用对研发人员透明。

系统调用本质上是操作系统提供给用户程序调用的一组“特殊”接口（API）。用户程序可以通过这组API来获得操作系统内核提供的服务。

系统调用的过程：

以open()函数调用为例，当你调用open()时，你正在执行对C库的过程调用。其中，无论是对于open()还是提供的其他系统调用，库都使用与内核一致的调用约定来将参数放在众所周知的位置（例如，在栈中或特定的寄存器中），将系统调用号也放入一个众所周知的位置（同样，放在栈或寄存器中），然后执行陷阱（trap）指令。库中陷阱之后的代码准备好返回值，并将内核空间控制权返回给发出系统调用的程序，并将特权级别提升到内核模式。完成作业后，操作系统调用一个特殊的从陷阱返回（return-from-trap）指令，同时将特权级别降低，回到用户模式。因此，C库中进行系统调用的部分是用汇编代码完成的，因为它们需要遵循约定，以便正确处理参数和返回值，以及执行硬件特定的陷阱指令。而之所以我们不必写汇编代码来trap操作系统，是因为已经有人为我们写了这些汇编。

过程调用和系统调用的区别