Linux 页面缓存和模式切换

我读到，当一个操作系统调用被执行时，进程只经历一个模式切换，而不是上下文切换。据我所知，这将提高进程的权限，并允许它访问映射到其虚拟地址空间的内核代码。（我相信这需要使用陷阱门更换安全环）。但是，如果此操作系统调用要执行IO，则可能需要使用页面缓存。如果没有上下文切换，这是如何发生的？或者页缓存也映射到每个进程的虚拟地址空间

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我上面的一些描述可能是错的。如果我是，请纠正我。我正试着把它拼凑起来。另外，我对Linux内核更感兴趣。

一个简单的解释：

更改为内核模式时，页面映射不会更改。但是，内核自己的内存空间变得可访问（由于环的改变）。在内核模式下，仍然可以访问进程的用户空间内存。因此，对于标准I/O调用，无需做任何事情—可以直接访问用户空间。但是，在许多情况下，这不是一个好主意，因为传递的指针可能指向未映射的内存，或调出内存，或在调用过程中消失。因此，通常使用

copy_to_user

和

copy_from_user

可能有一些系统调用会更改内存映射。例如，

fork（）

创建页面映射的CoW副本

exec

和friends将页面重新映射到磁盘上的可执行文件。然而，这些都是例外

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此外，系统调用还可以进行上下文切换。例如，

sleep（）。但是，这并不是为了访问调用程序的内存。
例如，Linux/x86通常使用3Gb/1Gb的用户空间/内核空间分割。这意味着内核可以直接访问接近1GB的物理内存

为了访问更多内存，将使用高内存（即：反弹缓冲区）

当然，4Gb/4Gb拆分（可以在内核配置中配置）需要一个上下文切换。
你说的“页面缓存”到底是什么意思？IO操作需要该缓存做什么？我只是想确保我理解你的问题。我说的是操作系统缓冲缓存。缓存将缓冲读取和写入（作为脏页）。希望有帮助。