关于Linux上下文切换

关于Linux上下文切换

1. 内核栈切换 (MIPS)
调度切换至一个进程时，根据 task_struct->thread_info 的值设置 *kernelsp（当前正在运行进程之内核栈栈底），其值为 thread_info + THREAD_SIZE - 32（MIPS 下，使用 set_saved_sp 宏）。

2. 异常、中断寄存器的保存 (MIPS)
使用SAVE_SOME 保存上下文时，如发现从用户态切入核心态，则首先用 get_saved_sp 宏，将*kernelsp 置入sp。然后在内核栈上分配 PT_SIZE（=sizeof(struct pt_regs)） 大小的空间，作为上下文的保存空间。保存时所有数据精心组织，最后就是一个 struct pt_regs 结构。

若是用户态 --> 内核态，则 k0 = sp, sp = *kernelsp - PT_SIZE，store k0, PT_R29(sp)，保存其它寄存器。

若是内核态 --> 内核态，直接 k0 = sp, sp = sp - PT_SIZE，store k0, PT_R29(sp)，然后保存其它寄存器。

3. 任务切换上下文的保存 (MIPS)
时钟中断后使用 SAVE_SOME 在内核栈/用户栈（取决于当时所在模式）上保存 $0, $2, $3, $4~$7, $8~$9(64bit), $25, $28, $29, $31, STATUS, CAUSE, EPC。

后在 switch_to 中保存正在运行任务的上下文：

保存 STATUS，使用 cpu_save_nonscratch 保存$16~$23, $29(sp), $30，以及 $31, 有FPU还要 fpu_save_double 保存FPU的寄存器。所有都保存于thread_struct 结构中，该结构为 task_struct 的一部分。

这些保存的是 switch_to 前后的上下文

然后将将要运行的任务上下文加载：
$28 <---- &thread_info
cpu_restore_nonscratch 恢复 $16~$23, $29(sp), $30
*(kernelsp) <---- &thread_info + THREAD_SIZE - 32

恢复 thread_struct 中保存的 STATUS（bit 0, bit 8~15 用当前STATUS值替换）

现在恢复时也在 switch_to 前后，神不知鬼不觉的替换了，所有操作都是由switch_to调用叶函数resume完成。

do_IRQ 返回后，sp恢复（减多少，对称的加多少，因此与初值无关，最终指向新进程的 pt_regs 结构）ref_from_irq 则时钟中断返回（当时被中断时的环境），然后 eret 跳回到用户态（或者被时钟中断的核心态）继续运行。

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