从（）内核的函数实际工作？

 

我试图理解Linux内核中的进度过程是如何工作的。 我的问题不是关于调度算法。 它关于函数schedule()和switch_to()工作的。

我会尽力解释。 我看到了：

当进程用完时间片时，标志need_resched由scheduler_tick()设置。 内核检查标志，看到它已设置，并调用schedule() （与问题1相关）切换到新进程。 该标志是应该尽快调用调度的消息，因为另一个进程值得运行。 在返回到用户空间或从中断返回时，将检查need_resched标志。 如果已设置，则内核在继续之前调用调度程序。

研究内核源代码（linux-2.6.10 - “Linux内核开发第二版”所基于的版本），我还看到一些代码可以自动调用schedule()函数，让另一个进程有权跑。 我看到函数switch_to()是实际执行上下文切换的函数。 我研究了一些与架构相关的代码，试图了解switch_to()实际上在做什么。

这种行为引发了一些问题，我无法找到答案：

  • 当switch_to()完成时，当前正在运行的进程是什么？ 调用schedule()的过程？ 或者下一个过程，即被选中运行的过程？

  • 当schedule()被中断调用时，选择的进程在中断处理完成时（在某种RTE之后）开始运行？ 或之前？

  • 如果schedule()函数不能从中断中调用，flag- need_resched是什么时候设置的？

  • 当定时器中断处理程序正在工作时，正在使用什么堆栈？

    • 我不知道我是否可以说清楚。 如果我不能，我希望我能在回答（或问题）后做到这一点。 我已经看了几个试图理解这个过程的来源。 我有这本书“Linux Kernel Development，sec ed”，我也在使用它。 我知道一些关于MIP和H8300架构，如果这有助于解释。

  • 在调用switch_to() ，内核堆栈切换到next命名的任务。 更改地址空间等在context_switch()处理。
  • schedule()不能在原子上下文中调用，包括来自中断（参见schedule_debug()的检查）。 如果需要重新调度，则设置TIF_NEED_RESCHED任务标志，在中断返回路径中检查该标志。
  • 见2。
  • 我相信，使用默认的8K堆栈，中断可以用当前正在执行的任何内核堆栈进行处理。 如果使用4K堆栈，我相信有一个单独的中断堆栈（自动加载感谢一些x86魔法），但我不完全确定这一点。

    • 为了更详细一点，这里有一个实际的例子：

  • 发生中断。 CPU切换到中断蹦床例程，将中断号推入堆栈，然后跳转到common_interrupt
  • common_interrupt调用do_IRQ，禁用抢占，然后处理IRQ
  • 在某个时候，决定切换任务。 这可能来自定时器中断或来自唤醒呼叫。 无论哪种情况，都会调用set_task_need_resched，并设置TIF_NEED_RESCHED任务标志。
  • 最终，CPU在原始中断中从do_IRQ返回，然后进入IRQ退出路径。 如果此IRQ是从内核中调用的，它会检查是否设置了TIF_NEED_RESCHED，如果是，则调用preempt_schedule_irq，它在执行schedule()时短暂启用中断。
  • 如果从用户空间调用IRQ，我们首先检查在返回之前是否有任何需要执行的操作。 如果是这样，我们去retint_careful，它检查两个待处理的重新schedule()如果需要的话直接调用schedule() ）以及检查未决信号，然后返回retint_check另一轮，直到没有更重要的标志设置为止。
  • 最后，我们恢复GS并从中断处理程序返回。

    • 至于switch_to() ; switch_to() （在x86-32上）的作用是：

  • 当我们稍后返回到此任务时，保存EIP（指令指针）和ESP（堆栈指针）的当前值。
  • 切换current_task的值。 此时， current现在指向新的任务。
  • 切换到新堆栈，然后将由我们切换的任务保存的EIP推入堆栈。 之后，将使用此EIP作为退货地址执行退货; 这就是它如何跳转回以前称为switch_to()的旧代码
  • 调用__switch_to（）。 此时， current指向新任务，并且我们处于新任务的堆栈中，但其他各种CPU状态尚未更新。 __switch_to()处理切换诸如FPU，段描述符，调试寄存器等的状态。
  • 从__switch_to()返回时，将switch_to()手动推入堆栈的返回地址返回，将执行放回到新任务中switch_to()之前的位置。 切换任务现在已完全恢复执行。

    • x86-64非常相似，但由于ABI不同，必须稍微进行更多的状态保存/恢复。

    链接地址: http://www.djcxy.com/p/84887.html

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