“快速”（指令）系统调用和中断驱动的系统调用有什么区别？

Question

根据我的理解，最近的架构中引入了

syscall

/

sysenter

指令及其同伴，以作为进入内核的更短路径。但我不明白它是如何实现的。

这个答案说明了这一点，其理由是它们必须执行更少的操作并且基于寄存器。

另一方面，当您出于系统调用的目的触发软中断时......

CPU 不知道你在做什么。它需要从中断描述符表中读取目标CS和EIP值。 CS的值指定目标权限级别是什么；一旦 CPU 弄清楚这一点，它就需要确定目标状态是什么，这涉及从内存中进行更多读取。

但这不正是

SYSCALL

指令可能做的事情吗？ （对于 TFM 第 1907 页提到的 x86-64 指令集，确实如此吗？）我认为确切的机制在技术上依赖于 ABI。但是 CPU 不需要根据内存中的某些 LUT 检查指令吗？

我可能不太清楚到底是谁（编译器、架构和操作系统供应商）在执行什么，所以请保持温和。

Answer 1

但这不正是 SYSCALL 指令可能做的事情吗？

不，

syscall

读取新

CS:RIP

的MSR（型号特定寄存器），以及

RFLAGS

的掩码，而不是

IDTR

指向的内存。

它不会更改 RSP 或执行任何加载或存储，因此它不必读取 TSS（对于新的 SS:RSP）或执行任何页表检查（对于虚拟地址加载或存储）当它正在改变权限级别时。

它将旧的 RIP 和 RFLAGS 分别保存在 RCX 和 R11 中，以避免将任何内容存储到内存中。

这可以最大限度地减少指令，因此可以尽快完成棘手的部分（更改特权级别），使 CPU 进入内核模式（环 0）。然后，在保存用户之后，乱序 exec 可以处理

swapgs

以及加载新堆栈指针的内核代码（通常来自

gs:somewhere

；这是内核为自己获取内核堆栈指针的预期机制） -空间 RSP 某处（可能也相对于

gs

底座。）

https://www.felixcloutier.com/x86/syscall