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2012年(36)

我的朋友

分类: LINUX

2012-06-05 10:54:29

进程上下文和中断上下文是操作系统中很重要的两个概念,这两个概念在操作系统课程中不断被提及,是最经常接触、看上去很懂但又说不清楚到底怎么回事。造成这种局面的原因,可能是原来接触到的操作系统课程的教学总停留在一种浅层次的理论层面上,没有深入去研究。


处理器总处于以下状态中的一种:
1、内核态,运行于进程上下文,内核代表进程运行于内核空间;
2、内核态,运行于中断上下文,内核代表硬件运行于内核空间;
3、用户态,运行于用户空间。


  用户空间的应用程序,通过系统调用,进入内核空间。这个时候用户空间的进程要传递很多变量、参数的值给内核,内核态运行的时候也要保存用户进程的一些寄存器值、变量等。所谓的“进程上下文”,可以看作是用户进程传递给内核的这些参数以及内核要保存的那一整套的变量和寄存器值和当时的环境等。

  硬件通过触发信号,导致内核调用中断处理程序,进入内核空间。这个过程中,硬件的一些变量和参数也要传递给内核,内核通过这些参数进行中断处理。所谓的“中断上下文”,其实也可以看作就是硬件传递过来的这些参数和内核需要保存的一些其他环境(主要是当前被打断执行的进程环境)。


LINUX完全注释中的一段话:

  当一个进程在执行时,CPU的所有寄存器中的值、进程的状态以及堆栈中的内容被称为该进程的上下文。当内核需要切换到另一个进程时,它需要保存当前进程的所有状态,即保存当前进程的上下文,以便在再次执行该进程时,能够必得到切换时的状态执行下去。在LINUX中,当前进程上下文均保存在进程的任务数据结构中。在发生中断时,内核就在被中断进程的上下文中,在内核态下执行中断服务例程。但同时会保留所有需要用到的资源,以便中继服务结束时能恢复被中断进程的执行。

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