Linux Kernel (Ядро линукса) (часть 2)

Функция sysenter

Ассемблерная инструкция sysenter использует три специальных регистра, в которые должна быть загружена следующая информация2:
- sysenter_cs_msr — селектор сегмента кода ядра;
- sysenter eip msr — линейный адрес точки входа;
- sysenter_esp_msr — указатель стека ядра.
Когда выполняется инструкция sysenter, блок управления процессора:
- копирует содержимое регистра sysenter cs msr в регистр cs;
- копирует содержимое регистра sysenter eip msr в регистр eip;
- копирует содержимое регистра sysenter esp msr в регистр esp;
- прибавляет 8 к значению в регистре sysenter cs msr и загружает результат в регистр ss.

Таким образом, процессор переключается в режим ядра и начинает выполнять первую инструкцию в точке входа ядра. Как мы видели в главе 2, сегмент стека ядра совпадает с сегментом данных ядра, а соответствующий дескриптор следует за дескриптором сегмента кода ядра в глобальной таблице дескрипторов. Следовательно, на шаге 4 в регистр ss загружается правильный селектор сегмента.

Три регистра, специфичных для модели, инициализируются функцией enabie sep cpu , которая выполняется один раз каждым процессором в системе на этапе инициализации ядра. Эта функция выполняет следующие действия:
1. Записывает селектор сегмента кода ядра ( kernel cs) в регистр
SYSENTER_CS_MSR.
2. Записывает линейный адрес функции sysenter entry о в регистр
SYSENTER_CS_EIP.
3. Вычисляет линейный адрес конца локального сегмента TSS и записывает это значение в регистр sysenter cs esp3.

Здесь необходимо прокомментировать запись значения в регистр sysenter_ cs esp. Когда начинается выполнение системного вызова, стек ядра пуст, и, следовательно, регистр esp должен указывать на конец четырех- или восьмикилобайтовой области памяти, включающей в себя стек ядра и дескриптор текущего процесса В режиме пользователя интерфейсная процедура не может корректно установить этот регистр, поскольку она не знает адреса этой области памяти. С другой стороны, значение должно быть записано в регистр до переключения в режим ядра. Поэтому ядро инициализирует регистр, чтобы закодировать адрес сегмента состояния задачи (TSS) локального процессора. Как было сказано в описании шага 3 функции switch to
при каждом переключении процесса ядро сохраняет указатель стека ядра, которым пользуется текущий процесс, в поле espO локального сегмента TSS. Таким образом, обработчик системного вызова считывает содержимое регистра esp, вычисляет адрес поля espO локального сегмента TSS и загружает "правильный” указатель стека ядра в регистр esp.