06: 受限直接执行
direct execution
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本章主要介绍了进程如何在cpu上执行，并如何解决进程执行的性能、安全性、进程的切换问题。
direct execution
首先解决进程运行在cpu上，即cpu记录下进程信息，为进程开辟内存空间，再运行进程。进程结束后回收内存空间和进程的相关信息。此时进程的执行可以称为“直接执行”。
limit direct execution
但是这种执行方式，进程的自由度太高了，可以自由使用硬件资源，并且一直掌握cpu的控制权，我们希望限制进程的权限，这种就叫做“受限直接执行”。
计算机的内存分为内核区和用户区，进程在被创建时，这两个区域内各自开辟一份内存，用于存放进程相关内容，这便是进程的用户栈和内核栈。
大部分情况下，进程都运行在用户空间，进程的相关信息存于进程的用户栈。当进程发起“系统调用”，被调用的系统函数将执行trap指令，trap指令触发硬件中断，保存寄存器数据到进程的内核栈，然后从trap表找到trap指令对应的trap函数，交由操作系统执行trap函数。（trap表是在计算器启动时，操作系统在内核空间注册好的。）
os在内核空间执行完syscall，执行return-from-trap，再次触发硬件中断，从内核栈恢复寄存器数据，继续执行进程在用户空间要执行的指令。
switch between process
当计算机存在多个进程，他们之间的切换也需要通过操作系统控制。简单的算法是，为每个进程分配固定的时间片，当进程A执行够一定时间，就通过硬件中断将cpu的控制权交给操作系统。
trap前将进程A寄存器push到内核栈，trap后操作系统call Switch()决定要切换成进程B，先要保存A的寄存器数据到PCB，然后从PCB找到B进程保存的寄存器数据并恢复，然后切换到B的内核栈。return-from-trap后，硬件傻乎乎的恢复当前内核栈B的寄存器数据，返回用户态后执行的就是B进程了。
我的理解是，这个过程中有两次寄存器保存，一次是保存到内核栈，一次是保存到PCB中。内核栈数据给硬件恢复现场用，PCB数据给操作系统切换内核栈用。
参考：
https://hjk.life/posts/operating-systems-4/
https://imageslr.com/2020/07/09/trap-interrupt-exception.html
https://www.cnblogs.com/wsg1100/p/14290340.html
