solaris如何进行进程context switch？

lunight

看solaris internal时一直有这个疑问，自己看了一下ultra sparc的指令集，但那里面并没有把mmu寄存器讲的很清楚；

另外，在sparc体系结构中，由用户态转入内核态时，内核及处理器要做什么工作？

有没有人对这些有了解的？

lunight

汗~~~么有人知道啊。。没有人研究solaris内核么？sparc体系结构也满酷啊。。。

话桑麻

简单地说，不象x86 在进程切换时，需要重新load 页表（重置cr3），从而导致整个tlb被刷新，sparc上的进程切换不需要刷新tlb。但是，sparc有它特殊的地方。就是在tlb的tag中除了虚拟地址的信息之外，还有一个context信息。相对应，每个进程在放到cpu上运行时，会分配一个context号，需要写入mmu的寄存器中（指令：stxa    cnum, [tmp1]ASI_MMU_CTX）。这样，即便不同的进程的相同虚拟地址映射项同时在tlb中，硬件也知道哪个是当前要使用的。切换函数resume（）调用sfmmu_alloc_ctx（）实现此功能
另外当tlb不能命中时，tlb miss trap 处理函数会自动到tsb（tsb在内存中，可以看作是庞大的页表和tlb之间的缓存）中去找，因此需要把tsb的物理地址告诉硬件。每个进程有自己的tsb，因此在进程切换时，也需要把这个信息（即当前要运行的进程的tsb物理地址）写入mmu相应的寄存器中。切换函数resume（）调用函数sfmmu_load_mmustate（）实现此功能 （#define        LOAD_TSBREG(tsbreg, tmp1, tmp2) 用于设置mmu寄存器）。

顺便，在sparc上，每个地址空间都有一个ASI（address space identifier）和一个offset构成。具体mmu，它的ASI指就是ASI_MMU_CTX，而context和tsb基址寄存器有不同的offset。

至于“由用户态转入内核态时，内核及处理器要做什么工作？”，具体硬件做了什么，如果有时间去docs.sun.com上下载sparc汇编文档，看看trap一节，有详细的寄存器变化说明，我在这里简单从软件角度说一下发生了什么。

我们可以把软件运行的状态分为三种：用户态，nulceus态和内核态。用户态运行时，寄存器pstate.priv = 0, tl = 0。如果在用户态发生系统调用，最终通过一个trap指令，进入nulceus态，此时寄存器pstate.priv = 1, tl > 0(如果nucleus发生trap，tl寄存器要加1，所以用>0表示）。在nulceus时调用的函数不能用C写，只能用汇编，因此需要把 trap level下降回0，所以在trap的人口函数中设置tnpc 寄存器为可以用C实现的系统调用内核态实现函数，然后通过done/retry指令退出trap，进入内核态，此时寄存器pstate.priv = 1, tl = 0. 处理完以后通过user_rtt（） 重新把tl 上升为1， 然后通过done/retry指令返回用户态。

中断的处理方法与系统调用trap的处理方法类似。
另外，操作系统总是运行在内核态，即寄存器pstate.priv = 1, tl = 0。因此可以用C代码实现。

guopy007

这么深呀 搞不懂了