8種機械鍵盤軸體對比

本人程序員，要買一個寫代碼的鍵盤，請問紅軸和茶軸怎么選？

Linux內核課第八周作業。本文在云課堂中實驗樓完成。

原創作品轉載請注明出處 《Linux內核分析》MOOC課程

１.進程調度的時機

中斷處理過程(包括時鐘中斷、I/O中斷、系統調用和異常)中，直接調用schedule()，或者返回用戶態時根據need_resched標記調用schedule()；內核線程可以直接調用schedule()進行進程切換，也可以在中斷處理過程中進行調度，也就是說內核線程作為一類的特殊的進程可以主動調度，也可以被動調度；

用戶態進程無法實現主動調度，僅能通過陷入內核態后的某個時機點進行調度，即在中斷處理過程中進行調度。

2.進程的切換

為了控制進程的執行，內核必須有能力掛起正在CPU上執行的進程，并恢復以前掛起的某個進程的執行，這叫做進程切換、任務切換、上下文切換；

掛起正在CPU上執行的進程，與中斷時保存現場是不同的，中斷前后是在同一個進程上下文中，只是由用戶態轉向內核態執行；

進程上下文包含了進程執行需要的所有信息：用戶地址空間: 包括程序代碼，數據，用戶堆棧等

控制信息: 進程描述符，內核堆棧等

硬件上下文(注意中斷也要保存硬件上下文只是保存的方法不同)

3.具體進程切換的代碼分析

schedule()函數選擇一個新的進程來運行，并調用context_switch進行上下文的切換，這個宏調用switch_to來進行關鍵上下文切換：主要調用過程：next = pick_next_task(rq, prev);//進程調度算法都封裝這個函數內部

context_switch(rq, prev, next);//進程上下文切換

switch_to利用了prev和next兩個參數：prev指向當前進程，next指向被調度的進程

1)schedule()函數

首先，切換時候，調用call schedule()；來執行schedule()函數，如下圖所示：

使用struct task_struct *tsk = current; 來獲取當前進程；sched_submit_work(tsk); 避免死鎖；最后調用＿schedule()來處理切換過程

２)＿schedule()函數

其中 need_resched:為切換前的變量準備：preempt_disable()；//禁止內核搶占；

cpu = smp_processor_id(); //獲取當前CPU

rq = cpu_rq(cpu); //獲取該CPU維護的運行隊列(run queue)

rcu_note_context_switch(cpu); //更新全局狀態，標識當前CPU發生上下文的切換

prev = rq->curr; //運行隊列中的curr指針賦予prev。

其中的next=pick_next_task(rq, prev)來確定使用哪一種進程調度的策略，但總是選擇了下一個進程來進行切換，即根據調度策略選擇一個優先級最高的任務將其定為下一個進程，最后都是調用context_switch來進行進程上下文的切換過程．

３)context_switch函數解析

其中prepare_task_switch()函數是完成切換前的準備工作；接著后面判斷當前進程是不是內核線程，如果是內核線程，則不需要切換上下文

接著調用switch_mm(),把虛擬內存從一個進程映射切換到新進程中

調用switch_to(),從上一個進程的處理器狀態切換到新進程的處理器狀態。這包括保存、恢復棧信息和寄存器信息如果next是內核線程，則線程使用prev所使用的地址空;schedule( )函數把該線程設置為懶惰TLB模式

事實上，每個內核線程并不擁有自己的頁表集(task_struct->mm = NULL)；更確切地說，它使用一個普通進程的頁表集。不過，沒有必要使一個用戶態線性地址對應的TLB表項無效，因為內核線程不訪問用戶態地址空間。

如果next是一個普通進程，schedule( )函數用next的地址空間替換prev的地址空間

|————————————–|

| } else |

| switch_mm(oldmm, mm, next); |

|————————————–|

如果prev是內核線程或正在退出的進程，context_switch()函數就把指向prev內存描述符的指針保存到運行隊列的prev_mm字段中，然后重新設置prev->active_mm

context_switch()最后調用switch_to()執行prev和next之間的進程切換了

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| switch_to(prev, next, prev); |

|———————————-|

return prev;

}

４)switch_to()函數解析

switch_to(prev, next, prev)：切換堆棧和寄存器的狀態．

switch_to是一個宏定義，完成的工作主要是：

(1)保存當前進程的flags狀態和當前進程的ebp1

2"pushflnt"

"pushl %%ebpnt"/* save EBP */

(2)完成內核堆在esp的切換1

2"movl %%esp,%[prev_sp]nt" /* save ESP */

"movl %[next_sp],%%espnt" /* restore ESP */

進程切換的時候，要修改堆棧，eip等數據．在switch_to中完成了這個工作。

(3)保存eip的值1

2"movl $1f,%[prev_ip]nt" /* save EIP */

"pushl %[next_ip]nt" /* restore EIP */

將標號1:的地址保存到prev->thread.ip中，然后下一次該進程被調用的時候，就從１的位置開始執行。注明：如果之前next也被switch_to出去過，那么next->thread.ip里存的就是下面這個1f的標號，但如果next進程剛剛被創建，之前沒有被switch_to出去過，那么next->thread.ip里存的將是ret_ftom_fork，即進程剛剛被fork后執行exec．

(4)jmp __switch_to

讓參數不壓入堆棧，而是使用寄存器傳值，來調用__switch_to eax存放prev,edx存放next。

二.gdb跟蹤schedule函數

小結：整個schedule的執行過程如下圖所示

|———————————-|

schedule

sched_submit_work(tsk)

_schedule()

pick_next_task

context_switch(rq,prev,next)

prepare_task_switch

判斷是不是內核線程

switch_mm

switch_to

_switch_to

finish_task_switch

總結

以上是生活随笔為你收集整理的linux swi 内核sp,Linux内核分析课程8_进程调度与进程切换过程的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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