Linux进程（之）进程切换函数switch_to()解析

最新推荐文章于 2021-11-18 16:40:49 发布

StrayBird

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分类专栏： linux kernel 文章标签： linux 汇编 c thread 工作

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/IamStrayBird/article/details/6656345

本文详细介绍了Linux系统中进程切换的关键函数switch_to()的工作原理。通过C内嵌汇编实现，该函数负责保存和恢复进程的栈指针ESP和指令指针EIP，确保进程切换的正确性。在A→B→C→A的切换流程中，文章分析了每个步骤如何处理进程上下文，尤其是如何确保在C返回到A时，prev指针正确地指向C，以便后续的清理工作。尽管esi和edi变量的作用尚不明确，但整个切换流程清晰呈现。

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进程切换过程是由一段汇编代码switch_to完成，主要功能是保存当前进程的esp和eip，恢复切换到的进程的esp和eip。
关于C内嵌汇编的使用，可以参见： http://www.ibiblio.org/gferg/ldp/GCC-Inline-Assembly-HOWTO.html

其调用过程如下：

switch_to(prev, next, prev);
barrier();
finish_task_switch(this_rq(), prev);

从上面代码可以看出，保证进程被切换回来后，prev是一个正确值也是switch_to需要考虑的问题。
如： A=>B, B=>C, C=>A
若不进行处理时，在进程A被切换出去，再切换回来后，prev指向的是A。
而期望的值为C，这样才能对C做进一步的清理工作。

swith_to代码如下：

#define switch_to(prev,next,last) do {					\
	unsigned long esi,edi;						\
	asm volatile("pushfl\n\t"		/* Save flags */	\
		     "pushl %%ebp\n\t"					\
		     "movl %%esp,%0\n\t"	/* save ESP */		\
		     "movl %5,%%esp\n\t"	/* restore ESP */	\
		     "movl $1f,%1\n\t"		/* save EIP */		\
		     "pushl %6\n\t"		/* restore EIP */	\
		     "jmp __switch_to\n"				\
		     "1:\