也谈谈这四年来对内核的研究

ccl0326

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FBWD

没有女朋友不能看书吗？

futex

再回答一下：1：不同的的cpu架构切换动作是不一样的，楼主指那种？ 一般而言，切换的主要动作是先装载内存页目录地址，而后切换到目的进程的内核栈，并从栈中恢复目的进程保存在栈中的各寄存器。 2：当然是init_task进程，所有进程的祖宗(包括init 和 kthreadd)，最后归于idle进程，楼主还是要问kernel启动动作，其过程太长，描述起来要花很多文字。3：理论上可以，调用sched_setscheduler将进程设为最高实时优先级并把调度策略设为SCHED_FIFO,并且在进程中不主动放弃cpu或调用主动放弃cpu的相关系统调用（比如阻塞的read）。

fire_cpp

无条件顶。

懂医术的厨师

回复 60# chenrvmldd

我想就第一个问题谈谈我得看法：
早期的linux内核版本比如0.11（够早的^^）进程切换是借助CPU提供的硬件机制完成的。简单来说就是每个进程对应一个RSS，记录进程上下文
（主要指寄存器），切换时由硬件对上下文全盘替换。
后来虽然内核的发展，设计者发现CPU的这种机制是非常消耗时间的。于是进程切换实现为软件机制。由软件来替代保存上下文，但为了不绕过CPU
自身的机制，只是简单走过过场，保存TSS描述符。这个在LINUX源码分析有句话说的很地道：铁打的营盘流水的兵。
至于进程上下文嘛：就是当前进程所有的寄存器值，以及打开文件，信号，堆栈（其实也是寄存器描述的）等。
至于优化嘛：只能说内核开发者永远不会盲从于权威，就算你是INTEL设计的，该不用我也照样不用。内存管理部分同样也有这样的案例。

懂医术的厨师

回复 63# futex

3：理论上可以，调用sched_setscheduler将进程设为最高实时优先级并把调度策略设为SCHED_FIFO,并且在进程中不主动放弃cpu或调用主动放弃cpu的相关系统调用（比如阻塞的read）。

这个貌似不行吧，时钟中断一来，就算你不主动放弃还是会被强制替换的。？？

nettom

第二个小问：在Linux中创建进程通过fork调用，按照fork调用的实现，它是写时复制机制，我们知道新创建的内核时复制的父进程的，那么父进程复制的是它的父进程的，那么系统中第一个进程是复制谁的了？它是怎么产生的了?第一个进程有什么作用了？
==第一个进程应该是pid 0，就是唯一不需要有kernel_thread创建的进程;数据成员大多静态定义；他主要是产生pid 1并调度执行，同时自己成为cpu_idle.  start_kernel -> rest_init

第三个小问：
进程调度的算法，你对现有的进程调度算法了解吗？如果让你在现有的调度算法中，你能不能做到让一个进程永远的在CPU上运行，如果能，你怎么做？
==是不是应该理解为守护进程？或者是每次调度必须运行的第一个进程，然后再调度其他进程？
如果是后者，那么这样的进程意义何在？不如就在schedule_tick里加一段代码。因为这样已经偏离了进程的概念：生命周期和状态转换了。也就是说，不需要再用进程来实现这个要求。
可能我理解错了。因为不可能除了中断处理就是这个进程在cpu上运行，他必须让其他进程也运行，而这个时候，他是不占有cpu的（仅讨论单核）。

愚见，轻拍。

独孤九贱

好久没有看到这么有意思的回复讨论了，帮顶。

linewer

请教个问题: 物理内存应该是由内存子系统来统一管理的，对于用户态进程来说，当需要访问其进程某一地址空间映射的文件时(假设相应内容还没载入物理内存)，文件需要的内存是直接通过进程的页目录表项分配的，还是要经过内核把需要的物理页框先映射到内核空间，然后内核空间再映射到进程空间?这部分看书上讲的不是太详细的说...

nettom

转帖一个，应该就在站内的。就是对page fault的理解。

5. 用户进程申请内存vaddr = malloc(size)：
    * 内存管理模块从用户进程内存空间(0--3G)中找到一块还没使用的空间vm_area_struct(start--end)；
    * 随后将其插入到task->mm->mmap链表中；

6. 用户进程写入vaddr(0-3G)，例如执行指令mov(eax, vaddr)：
    * CPU获得vaddr这个虚地址，该虚地址应该已经由glibc库设置好了，一定在3G一下的某个区域，根据CR3寄存器指向的current->pgd查当前进程的页目录页表数据库，发现该vaddr对应的页目录表项为0，故产生异常；
    * 在异常处理中，发现该vaddr对应的vm_area_struct已经存在，为vaddr对应的页目录表项分配一个页表；
    * 随后从free_list找到一个page，将该page对应的物理页面物理首地址赋给vaddr对应的页表表项，很明显，此时的vaddr和paddr不是线性对应关系了；
    * 将page从free_list中脱离；
    * 异常处理返回；
    * CPU重新执行刚刚发生异常的指令mov(eax, vaddr)；
    * CPU获得vaddr这个虚地址，根据CR3寄存器指向的current->pgd，利用建立好的页目录页表数据库，找到其对应的物理内存地址；
    * 将eax的内容写入vaddr对应的物理内存地址内；