linux 基础知识3---上下文

1、什么是上下文切换？

用户态进入内核态时，进程要传递很多变量、参数给内核， 内核态也要保存用户进程的一些寄存器值，变量等。所谓的进程上下文，可以看作是用户进程传递给内核的这些参数以及内核要保存的那一套的变量和寄存器和当时的环境等。

一个进程上下文分为三个部分: 用户级上下文、寄存器上下文以及系统级上下文。

用户级上下文：正文、数据、用户堆栈以及共享存储区

寄存器上下文：通用寄存器、程序寄存器(IP)、处理器状态寄存器(EFLAGS) 栈指针(ESP)

系统级上下文: 进程控制块 内存管理信息 内核栈。

当内核需要切换另外一个进程时，系统需要保存当前进程的所有状态，即保存当前进程的进程上下文，以便再次执行进程时，能够恢复切换时的状态继续执行。而系统调用进行的模式切换，模式切换与进程切换比较起来，容易很多，而且节省时间，因为模式切换最主要的任务只是进程寄存器上下文的切换。

硬件通过触发信号，导致内核调用中断处理程序，进入内核空间。这个过程，硬件的一些变量和参数也要传递给内核，内核通过这些参数进行中断处理。所谓的"中断上下文"，其实也可以看作就是硬件传递过去的这些参数和内核需要保存的一些环境(主要时当前被打执行的进程环境)。中断时，内核不代表任何进程运行，他一般之访问系统空间，而不会访问进程空间，内核在中断上下文中执行时一般不会阻塞。

2、什么情况下进行用户态到内核态的切换？

在操作系统中，用户态和内核态是两种不同的运行状态。用户态是指进程在执行自己的代码时所处的状态，此时进程只能访问自己的内存空间和CPU的部分寄存器。而内核态是指进程在执行操作系统内核代码时所处的状态