Вытесняющая многозадачность
*/ void __switch_to(struct task_struct *prev_p, struct task_struct *next_p)
(
struct thread_struct *prev = &prev_p › thread, Д *next = &next_p › thread;
struct tss_struct *tss = init_tss + smp_processor_id();
unlazy_fpu (prev__p);
/*
* Перезагрузить espO, LOT и указатель на таблицу страниц: */
tss › espO = next › espO;
/*
* Сохранить %fs и %gs. He нужно сохранять %ез и %ds,
* потому что при исполнении в контексте ядра это
* всегда сегменты ядра. */
asm volatile("movl %%fs,%0":"=m" (* (int *)&prev › fs));
asm volatile("movl %%gs,%0":"=m" (*(int *)&prev › gs));
* Восстановить Its и Ч
loadsegment(fs, next › fs); loadsegment(gs, next › gs);
/*
* Если это необходимо, перезагрузить отладочные регистры */ if (next › debugreg[7]){
loaddebug(next, 0};
loaddebug(next, 1);
loaddebug(next, 2);
loaddebug(next, 3);
/* не 4 и 5 */
loaddebug(next, 6);
loaddebug(next, 7);
if (prev › ioperm || next › iopenn) { if (next › ioperm) {
*
/*
* Копирование четырех линий кэша…. не хорошо, но
* и не так уж плохо. У кого-нибудь есть идея лучше?
* Оно воздействует только на процессы, использующие iopermO.
* [Размещение этих TSS в области 4K-tlb и игры с виртуальной
* памятью для переключения битовой маски ввода/вывода на
* самом деле неприемлемы.] */
memcpy(tss › io_bitmap, next › io_bitmap,
IO_BITMAP_SIZE*sizeof(unsigned long)); tss › bitmap = IO_BITMAP_OFFSET; } else /*
* Смещение битовой маски, указывающее за пределы ограничителя " ›
* порождает контролируемое SIGSEGV, если процесс пытается
* использовать команды обращения к портам. Первый вызов
* sys_ioperm() устанавливает битовую маску корректно. */
tss › bitmap = INVALID 10 BITMAP OFFSET;
Примечание
Планировщик должен полностью сохранять контекст процесса. Это значительно усложняет жизнь разработчикам процессоров: добавив процессору лишний регистр (как служебный, так и общего назначения), мы рискуем потерять совместимость со всеми ОС для нашего процессора, реализующими вытесняющую многозадачность. Наличие команд сохранения контекста не решает этой проблемы – ведь ОС должна выделять память под сохраняемый контекст, а для этого необходимо знать его размер.
Именно поэтому, в частности, процессоры SPARC и х86 реализуют "мультимедийные" расширения систем команд (групповые операции над 8-битными целыми числами) с использованием уже существовавших регистров арифметического сопроцессора, а не дополнительных регистров.
Как правило, оказывается неудобным сохранять контекст именно в стеке. Тогда его сохраняют в какой-то другой области памяти, чаще всего в дескрипторе процесса. Многие процессоры имеют специальные команды сохранения и загрузки контекста. Для реализации вытеснения достаточно сохранить контекст текущей нити и загрузить контекст следующей активной нити из очереди. Необходимо предоставить также и функцию переключения нитей по их собственной инициативе, аналогичную ThreadSwitch или, точнее, DeactivateThread.
Обычно вместо DeactivateThread система предоставляет высокоуровневые примитивы синхронизации, например семафоры или примитивы гармонического взаимодействия. Вызов DeactivateThread оказывается скрытым внутри таких высокоуровневых функций.
Вытесняющий планировщик с разделением времени ненамного сложнее кооперативного планировщика – и тот, и другой реализуются несколькими десятками строк на ассемблере. В работе (Прохоров 1990| приводится полный ассемблерный текст приоритетного планировщика системы VAX/VMS, занимающий одну страницу (автору неизвестно, не нарушает ли авторские права фирмы DEC публикация этого текста). Впрочем, планировщики, рассчитанные на многопроцессорные машины, часто бывают несколько сложнее (пример 8.4).