进程,线程,协程

文章讨论了ELF文件在进程加载中的作用,CPU如何处理执行流以及在切换执行流时涉及的内存访问,包括GDT、页表和分页模式下的缺页异常处理。在进程切换时,需要保存上下文信息,清理页表缓存,并可能涉及脏页的刷新。文章强调了进程切换对性能的影响以及优化的可能性,特别是对于私有数据和堆栈段的管理。

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ELF文件约定了进程加载进内存时的格局,然后将执行流推送到CPU即可处理,CPU只认识执行流,如果切换执行流CPU就会保存执行流的上下文信息,以便切换回当前执行流。

当CPU切换执行流时,就会去访问内存,读取数据,这个时候,我们就回去访问GDT表,然后再访问页表,最后得到物理地址。

如果开启了分页模式,因为二级页表的结构,只有页目录表是全量分配的,所有就可能会出现缺页异常,这时候就会先去执行异常函数。然后返回将物理地址缓存起来。

那么我们需要切换掉整个进程,然后就需要将页表缓存也清理掉。如果遇到是脏页,就需要把脏页刷新会内存和磁盘。切换之前我们还需要保存当前进程执行的上下文信息。

用户的程序切换进程时,就会陷入内核代码中,那么这势必会降低性能,从上述描述中,我们就需要对其优化。

相同的一段代码创建两个进程去执行,那么私有数据不可共享,只有堆栈段是私有数据,两块代码公用,一段分页一段物理内存。

所以我们总结如下:

  1. 进程执行时CPU切换执行流
  2. 进程切换时需要清空TLB
  3. 进程切换时进程的上下文信息

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