我想知道TSS（任务状态段）的简单解释以及它如何用于执行基于软件的上下文切换。
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首先， TSS是一个历史性的疣。曾经有一段时间（a.k.a：1980年代早期），英特尔的人们认为硬件上下文切换，而不是软件上下文切换，是一个好主意。他们错了。硬件上下文切换有几个显着的缺点，并且，由于它从未适当地实现，具有悲惨的性能。由于所有这一切，没有理智的操作系统甚至实现它，而且它甚至比分段更不便携。有关详细信息，请参阅the obscure corner of OSDevers。
现在，关于任务状态部分。如果任何OS实现了硬件上下文切换，那么它的目的是表示“任务”。可以将线程和进程都表示为“任务”，但通常情况下，在我们使用硬件上下文切换的少数代码中，它代表了一个简单的过程。 TSS将保存诸如任务的通用寄存器内容，控制寄存器（CR0，CR2，CR3和CR4;没有CR1），CPU标志和指令指针等内容......
然而，在现实世界中，软件执行所有上下文切换，我们留下了一个104字节长的结构（几乎）无用。但是，正如我们所说的英特尔，它从未被弃用/删除，操作系统必须处理它。
问题实际上非常简单。假设您在典型的用户模式过程中运行典型的foo()函数。突然，您，用户，按Windows / Meta / Super /但是您调用它键以启动您的邮件客户端。结果，中断请求（IRQ）从键盘发送到中断控制器（8259A PIC或IOAPIC）。然后，中断控制器排列事物以触发CPU中断。 CPU进入权限级别0，推送寄存器以及中断号，并调用内核模式代码来处理这种情况。等待！推东西？哪里？当然，在堆栈上！但是，从哪里获取堆栈指针以定义“堆栈”？
如果您碰巧使用用户模式堆栈指针，那么将会发生错误，并且可以获得巨大的安全漏洞。如果堆栈指针指向无效地址会发生什么？它可能发生。毕竟，严格地说，堆栈指针只是另一个通用寄存器，并且已知汇编程序员以硬核的方式使用它。
尝试在那里推送东西会产生CPU异常，真好！并且，由于双重故障（尝试处理中断时发生的异常）将再次尝试推翻无效指针，操作系统的最糟糕的噩梦变为真：三重故障。你有没有看到你的计算机突然重启而没有任何事先的建议？这是一个三重故障（或电源故障）。操作系统没有改变来处理三重故障，它只是重新启动所有内容。
很好，系统重新启动了。但是，更糟糕的事情可能发生了。如果攻击者故意编写了一个关键内核变量（！）的地址，并将他想要的值以正确的顺序写入那里，那么让最大的权限提升利用，因为获得超级用户权限变得比以往更容易！ GDB，内核的配置（在/proc/config.gz中找到）和内核编译的GCC版本绰绰有余。
现在，回到TSS，前面提到的结构包含在特权级别3（用户模式）下在中断时加载的堆栈指针和堆栈段寄存器的值。内核将此设置为指向kernel-land中的安全堆栈。因此，系统中每个线程都有一个“内核堆栈”，系统中每个逻辑CPU都有一个TSS。在线程切换时，内核只在正确的TSS中更改这两个变量。不，每个逻辑CPU不能有一个内核堆栈，因为内核本身可能被抢占（大部分时间）。
我希望这能为你带来一些启示！