罗晓波 + 原创作品转载请注明出处 + 《Linux内核分析》MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000

本周学习了对于进程调度的时机和进程切换，照旧，从一个小实验开始本周的分析和总结，实验环境使用实验楼。

一、实验：跟踪进程调度函数

首先，启动menuOS之后，在schedule()函数处打个断点，来跟踪一下：

进程的调度以及上下文的切换都是发生在__schedule()函数里的。

pick_next_task函数是将进程调度算法都封装在这里面，也就是选择一个进程作为下一个即将要执行的进程。

这个context_switch函数：

context_switch里面最终还是要调用switch_to执行prev和next之间的进程切换。

首先保存旧的ebp、和flags寄存器到旧进程的内核栈中，将旧进程esp保存到thread_info结构中，用新进程esp填写esp寄存器，此时内核栈已切换，将该（之前的Prev进程）进程恢复执行时的下条地址保存到旧进程的thread中，将新进程的ip值压入到新进程的内核栈中，popl %%ebp\n\t之后，该进程执行，恢复ebp寄存器，恢复flags寄存器。另外，在这里，将next->thread.ip压栈，并跳转到__switch_to执行。__switch_to返回时，会从堆栈弹出一项作为返回地址，由于调用__switch_to时不是通过call指令，而是手工压栈加跳转，所以不会返回到“这里”的标号1处，而是返回到next->thread.ip处。

对于switch_to的内核堆栈图大致如下：

在esp还没改变的时候：

切换ESP之后，在新的next内核堆栈上push next_ip：

经过jmp __switch_to之后，也就是开始执行新的进程next进程了。

二、分析与总结：

我们知道，进程调度的时机有以下三种：中断处理过程（包括时钟中断、I/O中断、系统调用和异常）中，直接调用schedule()，或者返回用户态时根据need_resched标记调用schedule()；内核线程可以直接调用schedule()进行进程切换，也可以在中断处理过程中进行调度，也就是说内核线程作为一类的特殊的进程可以主动调度，也可以被动调度；用户态进程无法实现主动调度，仅能通过陷入内核态后的某个时机点进行调度，即在中断处理过程中进行调度。

进程的调度中就涉及到了进程与进程之间的切换，之前在Mykernel中也简要分析过这个过程，在真正的linux内核代码中，我们发现，道理都是一样的。也就是上一部分所描述的那样。