系統呼叫,上下文切換及中斷概念的彙總

大囚長發表於2018-03-30

       仔細揣摩了一段時間.

       系統呼叫過程,使用者程式進入核心態,程式棧進入核心態棧, cpu進入核心態,cpu使用者態各暫存器的值儲存到核心態棧,執行核心態程式碼. 執行完從核心態返回到使用者態,包括程式棧返回到使用者態棧,cpu返回到使用者態,cpu各暫存器的值用之前儲存在核心態棧的值還原.  核心在執行系統呼叫時處於程式上下文中,current指標指向當前程式,即引發系統呼叫的程式。

   1 系統呼叫的過程中 可以發生程式切換(1 來自時鐘中斷,時間片用完,schedule()。2核心態程式碼執行過程中阻塞,主動schedule() )。 
   2 系統呼叫的過程中 可以發生中斷,中斷任意時刻可以發生,中斷不屬於任何一個程式上下文. 
    a 當前程式是使用者態  cpu進入核心態,使用棧進入到中斷棧,並且在中斷棧儲存使用者態各暫存器的值,執行中斷程式碼,中斷程式碼執行過程中 不能被阻塞, 不能被切換。執行完中斷程式碼後,從中斷棧恢復使用者態暫存器值,cpu進入使用者態。(使用者態進入到核心棧時,該棧時空的,中斷程式碼可以直接使用程式的核心態棧)
    b 當前程式是核心態,使用棧進入到中斷棧,並且在中斷棧儲存核心態各暫存器的值,執行中斷程式碼,執行完中斷程式碼後,從中斷棧恢復核心態暫存器值.

    c 中斷程式碼執行時,處在中斷上下文.不屬於任何一個程式上下文.

    d 每CPU變數中會有兩個棧單獨用於中斷過程 分別用於軟中斷和硬中斷 (2.6.x版本後)

  3 從核心態返回到使用者態的過程中,有很多事情都是這個環節裡面做的.

      a  .檢查 need_resched,當前程式是否需要發起schedule() ,這個過程也會發生程式切換

      b  會檢查所有程式是否有訊號到達(深入理解linux核心 第三版 422頁 ),  訊號的處理是在這個過程來觸發的。之前看了很多資料,都沒發現一個可以進入訊號處理的入口. 幾乎所有的文章都是講怎麼發訊號,怎麼處理訊號.就是沒有一個說道有訊號達到的程式是如何感知到,並且被排程.

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