Linux系统原理知识 进程切换的概念介绍

一、tast_struct结构

它是一个数据结构，可以说，它代表了一个进程。它有很多字段，大体有一下几种：

标识号：进程标识、用户标识、组标识。

状态： linux的进程的四种基本状态

调度信息：优先级、时间片等

进程链信息：父进程、子进程的指针

文件信息：打开文件、虚拟文件系统

上下文信息：进程的运行环境

二、I386体系的任务管理和调度

I386体系从硬件上支持任务间的切换。为此目的，增设了一种新段：任务状态段（TSS），首先它和数据段、代码段一样也是一种段，其次它记录了任务的状态信息。

与其它段一样，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，这样就实现了任务的切换。

三、Linux进程切换

Linux任务切换是通过switch_to这个宏实现的，它利用长跳指令，当长跳指令的操作数是TSS描述符的时候，就会引起CPU的任务的切换，此时，cpu将所有寄存器的状态保存到当前任务寄存器TR所指向的TSS段（当前任务的任务状态段）中，然后利用长跳指令的操作数（TSS描述符）找到新任务的TSS段，并将其中的内容填写到各个寄存器中，最后，将新任务的TSS选择符更新到TR中。这样系统就正式开始运行新切换的任务了。上面提到的task_struct中的tss成员就是记录TSS段内容的。