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linux内核上下文切换解析

linux的上下文切换就是进程线程的切换,也就是切换struct task_struct结构体,一个任务的上下文包括cpu的寄存器,内核栈等,由于1个cpu上的所有任务共享一套寄存器,所以在任务挂起的时候需要保存寄存器,当任务重新被调度执行的时候需要恢复寄存器。每种处理器都提供了硬件级别的上下文切换,比如x86架构下的TSS段,TSS段包括了一个任务执行的所需要的所有上下文,主要有:1.通用寄存器和段寄存器。2.标志寄存器EFLAGS,程序指针EIP,页表基地址寄存器CR3,任务寄存器和LDTR寄存器。3.I/O映射位图基地址和I/O位图信息。4.特权级0,1,2堆栈指针。5.链接到前一任务的链指针。所以上下文切换也很简单,直接用call或者jmp指令调度任务。同样ARM架构也有快速上下文切换技术。但是Linux为了适用更多的cpu架构没使用处理器相关的上下文切换技术,而是大部分通过软件实现。linux上下文切换就在schedule()函数里,很多地方都会调用这个函数。scchedule函数前面大部分代码是和调度算法相关的,比如实时任务调度算法,O(1)调度算法(2.6.22版本被CFS调度算法取代),CFS调度算法等。经过前面的代码计算后找出下一个要执行的任务,然后开始执行上下文切换。先看一段linux2.6.18版本还使用O(1)调度算法的schedule函数代码:

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2023秋招大厂-嵌入式开发经典笔试面试题目大整理

1、什么是进程,线程,有什么区别 2、多进程、多线程的优缺点 3、什么时候用进程,什么时候用线程 4、多进程、多线程同步(通讯)的方法 5、进程线程的状态转换图 。什么时候阻塞,什么时候就绪 6、父进程、子进程的关系以及区别 7、什么是进程上下文、中断上下文 8、一个进程可以创建多少线程,和什么有关 9、进程间通讯: (1)管道/无名管道(2)信号(3)共享内存(4)消息队列(5)信号量(6)socket 注意:临界区则是一种概念,指的是访问公共资源的程序片段,并不是一种通信方式。 10、线程通讯(锁): (1)信号量(2)读写锁(3)条件变量(4)互斥锁(5)自旋锁

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