我在操作系统类的上一次考试中遇到了以下问题。
考虑一种体系结构，其中TRAP指令有两个作用：加载预定义的处理器状态寄存器（PCR）值，该值包含用户/内核模式位，将程序计数器（PC）的值保存到特殊保存PC寄存器并将预定义值加载到PC中。解释为什么加载PCR的新值而不在相同的指令周期中更改PC将是不安全的。
我知道PCR将被设置为内核模式，关闭内存管理。它是不安全的，因为PC仍在用户程序中？如果是这样，哪里出错了？如果不是为什么不安全？为什么首先改变PC也不安全？
答案 0 :(得分：0)
此外：没有理由假定通过加载新的处理器状态将“内存管理”关闭。实际上，以我的经验在CPU中是不会发生的。但这与这个答案无关。
我们正在用户模式下执行，并且已提取TRAP指令。然后，程序计数器（例如）指向TRAP之后的指令。
现在，处理器执行TRAP。它加载新的处理器状态，从而将CPU切换到内核模式。假设这本身并不能阻止设备中断。
现在...设备中断。硬件或软件机制保存处理器状态（=内核模式）和程序计数器（= TRAP之后指令的用户模式地址）。设备中断服务程序执行其任务，并执行从中断返回的操作以恢复程序计数器和处理器状态。我们无法继续执行“ TRAP指令的一半”-唯一可能发生的事情是，我们开始执行PC指向的指令，即，我们在TRAP之后但以内核模式执行该指令。
确切的问题取决于系统架构：
如果内核地址映射是用户地址映射的超集（通常在用户空间为总地址空间一半的OS上），那么我们将在内核模式下执行用户提供的代码，这至少具有严重的特权问题，如果无法处理，可能会由于页面错误而导致我们失败。
如果内核地址映射不包括用户空间（通常在虚拟地址大小受限的系统中就是这种情况），那么这等效于将狂跳转移到内核中。
摘要是，您需要处理器状态和程序计数器来定义“执行位置”，并且它们都需要一起保存/更新；或换句话说，不允许在中间进行控制更改（例如中断）。