進(jìn)程的切換和系統(tǒng)的一般執(zhí)行過程

感覺像是繞了一圈,又回到了起點(diǎn),終究還是逃不過對(duì)這一塊的挖掘。

  • 進(jìn)程的幾種不同分類:第一種分類:類型一:I/O-bound:頻繁的進(jìn)行I/O,通常會(huì)花費(fèi)很多的時(shí)間等待I/O操作的完成;類型二:CPU-bound:計(jì)算密集型 ,需要大量的CPU時(shí)間進(jìn)行運(yùn)算第二種分類:類型一:批處理進(jìn)程 ;類型二:實(shí)時(shí)進(jìn)程;類型三:交互式進(jìn)程。

  • 調(diào)度策略:是一組規(guī)則,它們決定什么時(shí)候以怎樣的方式選擇一個(gè)新的進(jìn)程運(yùn)行,Linux的調(diào)度基于分時(shí)和優(yōu)先級(jí):隨著版本的變化,分時(shí)技術(shù)在不斷變化,Linux既支持普通的分時(shí)進(jìn)程,也支持實(shí)時(shí)進(jìn)程,Linux中的調(diào)度是多種調(diào)度策略和調(diào)度算法的混合。

進(jìn)程調(diào)度的時(shí)機(jī):

  1. 中斷處理過程中,直接調(diào)用schedule()
  2. 內(nèi)核線程可以直接調(diào)用schedule()進(jìn)行進(jìn)程切換

系統(tǒng)調(diào)用的過程,我們依然使用GDB來跟蹤,如下:

  • 找到了進(jìn)程調(diào)度的時(shí)機(jī)


  • 進(jìn)行上下文切換的宏
  • 具體的細(xì)節(jié)實(shí)現(xiàn)
  • 采取相應(yīng)的調(diào)度算法來找到下一個(gè)要執(zhí)行的任務(wù)
  • 進(jìn)行任務(wù)的狀態(tài)指示的改變
  • 真正的任務(wù)上下文切換
  • 這不,從kernel返回了。

總結(jié)下來,一般過程如下:
我們可以有了一個(gè)條件來理解linux系統(tǒng)的一般運(yùn)行狀態(tài),其中有一個(gè)用戶態(tài)進(jìn)程X需要切換到用戶進(jìn)程Y。從正在運(yùn)行的用戶態(tài)進(jìn)程X切換到正在運(yùn)行的用戶態(tài)進(jìn)程Y的過程
1.正在運(yùn)行的用戶態(tài)進(jìn)程X
2.發(fā)生中斷——save cs:eip/esp/eflags(current)to kernel stack,then load cs:eip(entry of a specific ISR)and ss:esp(point to kernel stack)
3.SAVE_ALL//保存現(xiàn)場
4.中斷處理過程中或中斷返回前調(diào)用了schedule(),其中的switch_to做了關(guān)鍵的進(jìn)程上下文切換
5.標(biāo)號(hào)1之后開始運(yùn)行用戶態(tài)進(jìn)程Y(這里Y曾經(jīng)通過以上步驟被切換出去過因此可以從標(biāo)號(hào)1繼續(xù)執(zhí)行)
6.restore-all//恢復(fù)現(xiàn)場
7.iret -pop cs:eip/ss:eip/eflags from kernel stack
8.繼續(xù)運(yùn)行用戶態(tài)進(jìn)程Y

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