用户态，内核态相关问题

[thomaswang]

用户态进程用该进程的逻辑地址(记为 A)中的 0-3G 存东西，当执行到读取硬盘文件相关时候(假如读 10k 出来)，切换到内核态，内核读到文件，把文件内容拷贝到 A 的(3G-4G)里面吗？ ，切换到内核态，是不是: 把这个读取文件的任务给了某个内核线程，CPU 运行到这个内核线程了，就去干这个事儿

[wevsty]

详细追究很麻烦，不过大致上是这样子的没错。

[ryd994]

我只说 linux 下
不是
linux 下内核态也是可以有进程上下文的，一定程度上可以说：读取文件的时候用户进程调用了一个特殊库（内核），只不过这个库有特权，而且内容不受进程控制。
另外，不是你要读文件了操作系统才去读，操作系统的缓存在尽量避免这个事。很大概率是 readahead 已经读进缓存里，你 read 的时候只是从缓存里复制一份给你。
如果缓存里没有怎么办呢，这个时候进程就被挂起，等读到了文件的时候会有 callback 把进程放回 cpu 队列。
内核线程主要是异步处理一些系统任务，特别是中断的实际处理。为了保证中断最短时间内被处理，很多时候中断函数只是把数据从设备缓冲里取出，新建一个任务，就尽快退出。对数据的实际处理由内核进程在后台处理这些任务。

[easing]

一个是考虑 io 缓存，一个是考虑是否 block io

[ironx]

简单的说。用户态通过某个系统调用主动进去入内核态，其实就是先进入一个软中断函数。这个函数会把用户线程 id 放到一个队列里面去，同时放入读取的信息，然后触发一个信号给某个内核线程，线程会根据队列里面存的文件信息，调用驱动读文件内容到内核的缓存空间，然后再复制到对应用户线程的用户态缓存中间里面去。

[ryd994]

@ironx 实际还要更复杂，还有 block scheduler