TSS 全称为task state segment,是指在操作系统进程管理的过程中,进程切换时的任务现场信息.       X86体系从硬件上支持任务间的切换.为此目的,它增设了一个新段:任务状态段(TSS),它和数据段.代码段一样也是一种段,记录了任务的状态信息.       与其它段一样,TSS也有描述它的结构:TSS描述符表,它记录了一个TSS的信息,同时还有一个TR寄存器,它指向当前任务的TSS.任务切换的时候,CPU会将原寄存器的内容写出到相应的TSS,同时将新TSS的内容填到寄存器中

这是学习哈工大李治军在mooc课操作系统时做的实验记录.原实验报告在实验楼上.现转移到这里.备以后整理之用. 完整的实验代码见:实验楼代码 一.tss方式的进程切换 Linux0.11中默认使用的是硬件支持的tss切换,系统为每个进程分配一个tss结构用来存储进程的运行信息(上下文环境),然后通过CPU的一个长跳转指令ljmp来实现进程的切换,这种方式易于实现,但一者不便于管理多CPU进程,二者效率不佳,故此次实验要将系统中使用的tss切换方式修改为栈切换方式.而由于CPU管理方式的原因,tr寄

原有的基于TSS的任务切换的不足 进程切换的六段论 1 中断进入内核 2 找到当前进程的PCB和新进程的PCB 3 完成PCB的切换 4 根据PCB完成内核栈的切换 5 切换运行资源LDT 6 利用IRET指令完成用户栈的切换 1. 原有的基于TSS的任务切换的不足 原有的Linux 0.11采用基于TSS和一条指令,虽然简单,但这指令的执行时间却很长,在实现任务切换时大概需要200多个时钟周期.而通过堆栈实现任务切换可能要快,而且采用堆栈的切换还可以使用指令流水的并行化优化技术,同时又使得CP

 3.调度函数schedule()分析 当kernel/sched.c:sched_tick()执行完,并且时钟中断返回时,就会调用kernel/sched.c:schedule()完成进程切换.我们也可以显示调用schedule(),例如在前面“Linux进程管理“的介绍中,进程销毁的do_exit()最后就直接调用schedule(),以切换到下一个进程. schedule()是内核和其他部分用于调用进程调度器的入口,选择哪个进程可以运行,何时将其投入运行.schedule通常都和一个具体的

20135125陈智威 +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 实验原理: 1.不同类型的进程有不同需求的调度需求:第一种分类:—I/O-bound:频繁的进行I/O,通常会花费很多时间等待I/O操作的完成—CPU-bound:计算密集型,需要大量的CPU时间进行运算第二种分类:—批处理进程:不必与用户交互,通常在后台运行:不必响应很快:—实时进程:有实时需求,不被低优先级的

一.原理分析 1.调度时机 背景不同类型的进程有不同的调度需求第一种分类I/O-bond:频繁的进行I/O:通常会花费很多时间等待I/O操作的完成CPU-bound:计算密集型:需要大量的CPU时间进行运算 第二种分批处理进程(batch process):不必与用户交互,通常在后台运行:不必很快响应.典型的批处理程序:编译程序.科学计算实时进程(real-time process):有实时需求,不应被低优先级的进程阻塞:响应时间要短.要稳定.典型的实时进程:视频/音频.机械控制等交互式进程(i

进入内核后,当然不能无所事事.先创建三个进程,分别打印 A,B,C.虽然只是简单的打印,但却是一切扩展的基础,不可等闲视之. 进程切换,涉及一系列的寄存器需要保护,于是,就有了 ProcessStack 结构,代码如下: typedef struct { u32 gs; u32 fs; u32 es; u32 ds; u32 edi; u32 esi; u32 ebp; u32 KernelEsp; u32 ebx; u32 edx; u32 ecx; u32 eax; u32 RetAddr;

朱宇轲 + 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 这次我们来分析Linux中进程调度和切换的原理. 关于Linux的进程调度,有很多相关的算法,比如先进先出.最短作业优先等,这个不是我们讨论的重点,对此有兴趣的同学可以翻阅<现代操作系统>中的第二章来对其进行深入的了解. 在Linux中,进程的切换主要是通过调用schedule函数来实现的,shedule调用的时

week 8 实验:理解进程调度时机跟踪分析进程调度与进程切换的过程 1.环境搭建: rm menu -rf git clone https://github.com/megnning/menu.git cd menu ls make rootfs qemu -kernel ../linux-3.18.6/arch/x86/boot/bzImage -initrd ../rootfs.img -s -S gdb file ../linux-3.18.6/vmlinux target remote

作者:吴乐 山东师范大学 <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 本实验目的:通过gdb在linux下对一个简单的命令行命令实现进程的过程进行跟踪,分析一般用户进程实现进程切换的过程,并进一步剖析进程调度的工作的原理. 一.实验过程 1.打开实验环境,并设置context_switch和pick_next_switch两个断点. 2.来到第二个断点处list(分析在第三部分) 3.到第一个断点处,在这里

在讲述专业知识前,先讲讲我学习linux内核使用的入门书籍:<深入理解linux内核>第三版(英文原版叫<Understanding the Linux Kernel>),不过这本书不一定对每个人都适合,大家可以根据自己的情况选择适合的入门书籍.看了前面几章,感觉这本书的语言极其精练,没有一句多余的,必须慢慢读.可能我以前习惯了粗略浏览的阅读方式,读这本书时经常看着看着就迷糊了,不得不回到前面重新读起,如此反反复复.关于进程的一章更是深奥难懂,前前后后翻了十几遍才明白个大概.另外说

为了控制进程的执行,linux内核必须有能力挂起正在cpu上运行的进程,换入想要切换的进程,也就是恢复以前某个挂起的进程,这就是linux的进程切换.  1进程切换的时机 一般来说,进程切换都是发生在从中断或者系统调用返回用户态的时候,最常见的是时钟中断.在允许内核抢占的情况下,系统调用被中断打断也有可能会引发进程切换.中断处理和系统调用处理都发生在内核态,所以进程之间的切换实际上也是发生在了内核态. 2进程切换做的工作 2.1切换页全局目录以安装一个新的地址空间. 2.2切换内核态堆栈和硬件上

进程切换一般都涉及三个进程,如进程a切换成进程b,b开始执行,但是当a恢复执行的时候往往是通过一个进程c,而不是进程b. 注意switch_to的调用: switch_to(prev,next,prev), 可以看到last就是prev 调用方法如下:进程A->进程B switch_to(A,B,A)主要有三个参数:输入参数两个:prev:切换前的进程 next:切换后的进程 输出参数一个:last:切换前进程  注意这三个变量都是局部变量,在系统栈中,所以切换到另一进程后变量的值不会改变.进程

ID:fuchen1994 姓名:江军 作业要求: 理解Linux系统中进程调度的时机,可以在内核代码中搜索schedule()函数,看都是哪里调用了schedule(),判断我们课程内容中的总结是否准确: 使用gdb跟踪分析一个schedule()函数 ,验证您对Linux系统进程调度与进程切换过程的理解:推荐在实验楼Linux虚拟机环境下完成实验. 特别关注并仔细分析switch_to中的汇编代码,理解进程上下文的切换机制,以及与中断上下文切换的关系: 实验过程: 1. 进程调度的时机 中断

[潘恒 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 " ] 实验目的: 使用gdb跟踪分析一个schedule()函数,理解Linux系统中进程调度的时机. 实验过程: 登陆实验楼虚拟机http://www.shiyanlou.com/courses/195 打开shell终端,执行以下命令: cd LinuxKernel rm -rf menu git cl

陈巧然 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 一.视频内容 Linux系统的一般执行过程 最一般的情况:正在运行的用户态进程X切换到运行用户态进程Y的过程 1. 正在运行的用户态进程X 2. 发生中断——save cs:eip/esp/eflags(current) to kernel stack, then load cs:eip(entry of a specific IS

----------------------------------------------------------------------------------- 理解进程调度时机跟踪分析进程调度与进程切换的过程 ----------------------------------------------------------------------------------- 这次实验要理解进程调度时机跟踪分析进程调度与进程切换的过程.这是最后一次实验.我们要完毕这次实验,还是要对任务切换

实验原理: 一.调度时机 不同类型的进程有不同的调度需求 第一种分类:        I/O-bound             频繁的进行I/O            通常会花费很多时间等待I/O操作的完成      CPU-bound             计算密集型            需要大量的CPU时间进行运算 第二种分类      批处理进程(batch process)             不必与用户交互,通常在后台运行            不必很快响应        

该宏有三个参数:prev, next, last.它们都是局部变量. prev:输入参数,变量值为旧进程描述符的地址. next:输入参数,变量值为新进程描述符的地址. last:输出参数,用来记录该进程是由哪个进程切换而来的,即保存 在当前进程之前 占用cpu的进程的 进程描述符地址. 为什么需要last这个局部变量呢? 因为: 首先,记录前一进程的进程描述符地址,对进程切换是很有用的,具体什么用途,以后再说. 其次,switch_to宏由就进程调用,在新进程结束,新进程如果想获取旧进程描述符

内核态和用户态的切换: 用户态到内核态的转换:1.进行系统调用,2.异步中断,3.外部硬件中断 检查特权级别的变化:当异常发生在用户态,而异常处理函数则必须运行在内核态,则此时必须调用内核态的堆栈(系统调用必然是发生特权级的变化),步骤是,将进程的TSS段中的esp0和ss0赋值给esp,ss寄存器 于是乎,当进程由用户态进入内核态时,必发生中断,因为内核态的CPL优先级高,所以要进行栈的切换.那么就会读tr寄存器以访问该进程(现在还是用户态)的TSS段.随后用TSS中内核态堆栈段ss0和栈指针