Mudando do modo Kernel para o modo Usuário (e vice-versa)

Estou lendo o livro de sistemas operacionais da Galvin. Galvin explica, o que são modos de kernel e usuário, privilégios de instrução dados para ambos os modos e também sobre o modo bit. Mas estou interessado em saber como o modo muda de um para outro. Basicamente, quero resolver a seguinte pergunta:

Uma CPU possui 2 modos, privilegiados e não privilegiados. Para alterar o modo de pré-previlegiado para não pré-previlegiado

a) É necessária uma interrupção de hardware

b) É necessária uma interrupção do software.

c) É necessária uma instrução privilegiada.

d) É necessária uma instrução não privilegiada.

Pelo que entendi,

do modo de usuário para o modo de kernel - a interrupção de hardware é necessária [como em E / S de disco]. Agora, se o programa do usuário se cansar de acessar uma memória que está além do seu alcance permitido, ocorre uma armadilha, que é basicamente uma interrupção do software que será gerenciada pelo sistema operacional. Agora, no modo de usuário, não podemos executar nenhuma instrução privilegiada. Portanto, uma instrução não privilegiada, como solicitação de E / S, pode mudar o usuário para o modo kernel. Então eu acho que mudar

de não privilegiado (usuário) para privilegiado (kernel) - Interrupção H / W, Interrupção S / W e instruções sem privilégio.

Agora, vamos ao kernel para o modo de usuário. O sistema operacional pode mudar o kernel para o modo de usuário. Portanto, ele simplesmente executará uma instrução privilegiada para mudar do kernel para o modo de usuário. Ele não precisa gerar interrupção H / w ou S / w. Então eu concluo, para mudar

de previlegado para não previlegiado - uma instrução privilegiada servirá.

Estou certo ?

Além disso, ao executar no modo kernel, todas as interrupções serão desativadas, certo? Portanto, a resposta não pode ser (a) ou (b). Além disso, como o sistema operacional é basicamente um software, ele não pode gerar interrupções H / W.

Além disso, como o próprio sistema operacional lida com interrupções, não faz sentido para mim porque é necessário gerar uma interrupção (e repará-la) para mudar do kernel para o modo de usuário.

Informe-me se estiver errado em algum lugar. Qualquer ajuda sobre isso é apreciada.

Modo de usuário para modo de kernel: Errado! ;-) Sim, as interrupções são processadas no modo kernel, e originalmente a maneira de entrar no modo kernel era por uma interrupção forçada de alguma forma pelo software. No DEC 2020, havia um conjunto de UIOs (Opcodes de Instruções Não Implementados), chamando qualquer um deles que causou uma armadilha no sistema operacional. Eles incluíam instruções de ponto flutuante (se não estiverem no hardware) e outras instruções exóticas, mas também os meios para fazer chamadas do sistema operacional. A família i? 86 possui a intinstrução (interrupção), tradicionalmente usada como você diz. Os membros mais novos da família têm SYSTENT para fazer chamadas de supervisor com mais eficiência. Os meios de ir para o modo supervisor não podem ser privilegiados, mas devem, de alguma forma, ser rigidamente controlados pelo kernel (onde você entra no kernel, quais argumentos você passa ...).

Kernelmode para usermode: Não é necessário que a operação "drop privilégios" seja privilegiada. Se você não tiver privilégios, removê-los não é uma opção. Mas o mecanismo exato é extremamente dependente da arquitetura.

Interrupções desabilitadas no kernel: As interrupções indicam alguma condição que deve ser tratada o mais rápido possível (por exemplo, se os dados recebidos pela rede não forem salvos no cartão antes da chegada do próximo, eles serão substituídos). Assim, as interrupções raramente são desativadas. Nos sistemas Unix originais (e contemporâneos), havia uma CPU, e a maneira mais simples de obter uma região crítica ("ninguém mexe com meus dados enquanto eu os modifico") era apenas para desativar as interrupções. Foram feitos esforços para manter os trechos "interrompidos desativados" o mais curto possível por causa do exposto acima. Nas máquinas com várias CPUs atuais, desabilitar interrupções em uma CPU não faz muito nessa direção; desabilitar interrupções globalmente é extremamente caro na coordenação entre CPUs, por isso não é feito (ou extremamente raramente).

Do modo kernel (privilegiado) ao usuário (sem privilégios), usamos RtI (retorno de interrupção), que é uma instrução privilegiada ( https://www-01.ibm.com/support/knowledgecenter/ssw_aix_71/com.ibm.aix .alangref / idalangref_rfi_retfinter_instrs.htm ). então, na minha opinião deve ser a opção C.