linux 核心的 switch to原理

2022-05-01 02:48:06 字數 1348 閱讀 3097

switch_to:這是乙個巨集,有三個引數prev,next,last

首先明確的是:last和prev是同乙個,用last只是為了理解方便,完全可以用兩個引數prev,next。因為last就是prev

switch_to巨集用於程序切換,給定了前乙個程序結構體指標prev,以及需要切換到的程序結構體指標next,從prev切換到next.

但是,實際上,switch_to巨集有三個引數,除了上面說的兩個引數之外,還有乙個last引數.而且使用switch_to巨集的時候傳入的prev和last都是同乙個值,比如會這麼呼叫這個巨集:

switch_to(prev,next,prev).

這是為什麼呢?

考慮一種場景,程序a切換到程序b,因為每個程序的空間是不同的,所以在切換之前,程序a的空間裡prev=a,next=b,last=a.

一段時間之後,需要切換回到程序a,假設當前程序是c,那麼對於c而言prev=c,next=a,last=c.

對比前後兩種場景:

程序a切換前:prev=a,next=b,last=a

程序c切換前:prev=c,next=a,last=c

這時開始從程序c切換到程序a,注意到在切換之前switch_to巨集將prev存放到了eax暫存器中,也就是在程序c切換到程序a之前,eax=c

切換之後,很顯然,來到了程序a的空間,因此prev,next,last指標要回到程序a被切換出去之前的指向,因此prev=a,next=b,last=a,而eax的資料保持不變(這是在eax的內容覆蓋a程序的堆疊的prev之前的情況)

在switch_to巨集返回之前,將eax暫存器的資料存放到last中,因此,last=eax=c,其實也就是prev=c

注意,在巨集裡面,出現last的地方實質上就是prev。

當從c轉回a的時候,a怎麼知道它的上乙個程序是哪乙個呢?

為了使你好理解,現在做如下假設:

加入沒有last這個引數,那麼switch變成:switch_to(prev, next);

這時候返回a程序後,prev指向它自己,next指向b,那麼如何知道a的上乙個程序是誰呢?就是不能夠獲取c的描述符。

這時候我們加上last,switch_to(prev, next, prev);,最後乙個引數是乙個輸出引數,那麼當switch_to執行完畢後,prev就會變成程序c的描述符。

這是通過movl %eax, last來實現的。

關鍵的一點來了,為什麼這個eax存的是c的描述符呢,這是由於在從c->a中的時候,movl prev, %eax,這個prev就是c。

我個人認為這樣做是為了便於理解,不然的話,switch_to(prev, next);也可以實現上述功能,直接把prev這個引數即當輸入引數,又當輸出引數就可以了。

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