《ARM與Linux些許問題》第三章：Linux如何從用戶態進入內核態
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一、Linux從用戶態切換到內核態的方法有哪些？
本文引用地址：http://www.104case.com/article/201611/317768.htm大體分為兩種；主動式和被動式。
1.被動式：就是Linux在用戶態(ARM在用戶模式)工作，沒有主動發起請求、而被動地進入內核態；包括硬件中斷和程序異常。
2.主動式：就是Linux在用戶態(ARM在用戶模式)工作，通過發起用戶態程序發起命令請求、ARM響應進入特權模式進而Linux切入內核態；就是系統調用。
二、分析上述兩種切換的原理
1.被動式原理：當硬件中斷過來時，通過硬件直接給CPSR置位、ARM進入IRQ模式、Linux系統進入內核態；或者用戶態代碼出現異常、硬件也自動完成上述工作。
2.主動式原理：即軟中斷，Linux內核給用戶空間開放了一個可以直接操作硬件寄存器進而引發中斷的機制——系統調用。當用戶態調用系統調用函數時，相應的硬件被置位引發中斷、導致ARM工作模式的切換（進入IRQ模式），進而Linux進入內核態。
三、系統調用原理
例如，在用戶空間libc庫中有對系統調用getuid()函數的定義和實現：
- #include
- intgetuid(void){
- long__res;
- __asm__volatile("SWI")//x86上是int$0x80
- :"=a"(__res)
- :""(_NR_getuid);
- __syscall_return(int,__res);
- }
頭文件 kernel/arch/arm/include/asm/unistd.h
- #define__NR_getuid(__NR_SYSCALL_BASE+24)
Linux用來實現系統調用異常的實際指令是SWI（x86上int $0x80），這一指令使用中斷/異常向量號128將控制權移給內核。
SWI指令其實會讓ARM從用戶模式進入管理模式，即Linux操作系統從用戶態進入內核態；此時，保存CPSR至SPSR、保存R15-PC至R14-LR，強制CPSR致ARM進入管理模式、強制R15-PC(程序計數器)從0x0000 0008處取指令、即內核系統調用處理函數vector_SWI()。見：《ARM與Linux些許問題》第一章：ARM工作模式
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