來源：Introduction (99 ~ 116)，Introduction and Memory Addressing: Segmentation Unit (1 ~ 20)
Execution Mode of IA32
在x86架構的processor分為real mode以及protected mode，而在protected mode底下又分為ring0、ring1、ring2、ring3，linux kernel只用到了ring0以及ring3，分別是kernel mode以及user mode，這兩種mode有著不同的權限，在上一堂課講到的address space分為kernel space跟user space，在kernel mode底下所有的address space都能夠執行，但是在user mode底下是無法執行kernel space的。在user space底下存放了以下這些東西：
- user-level functions
- variables
- user-level data
- library functions
- the heap
- the user-level stack
而kernel address space裡面有存放這些東西：
- Kernel data
- Kernel functions
- each process’s kernel-level stack
既然在user mode底下無法執行kernel space的東西，那使用者在使用電腦時是如何做一些kernel才能做的事情呢？這邊有一個概念叫做mode switch，如果在user mode底下有需要用到kernel space東西時，會經由system call才能變為kernel mode，此時才有辦法存取”特定”kernel space的東西。這邊講的特定是：當你經由system call進到kernel mode前，你會先告訴system call你要做的事情，而當你通過system call進到kernel mode時，你就只能做你剛剛預告的事情，這邊先提個大概，在之後的課程會完整的說明流程。
而有些process是專門處理kernel的，他完全不會跟user溝通，只會run 在kernel address space裡，這種process叫做kernel threads，通常system剛啟動時或者系統被關閉時才會出現的程序。
Uniprocessors vs. Multiprocessing
不管是Uniprocessors或是Multiprocessing，一顆processor只能執行一個process，那我們的電腦是如何執行這麼多程式的？其實在CPU中會不會的切換process，才會讓使用者有同時執行很多程式的錯覺，那麼OS是如何切換程式呢？
Context Switch
也可以稱做process switch，當一個process要切換到另一個process時，必須先切換到kernel mode，然後在kernel mode底下將控制權轉移給另一個process。通常有下列四種事件發生時會進行context switch：- System calls
- Exceptions
- Interrupts
- Kernel thread
下圖為mode切換示意圖：
Exceptions通常是process造成的，可能是page fault、除以零或者是有違法的address出現等，而Interrupts通常是硬體有事件發生，造成其他process先暫停，先處理interrupt，由interrupt handler處理。
Reentrant Kernels
如果有兩個process同時要執行時，必須先暫停一個process，直到另一個process執行完畢。Interrupts可以利用此機制暫停目前正在執行的process，執行interrupt handler。
Interrupts與Exceptions其實蠻常發生的，process常常會被切換來切換去。