switch_to及ret_from_sys_call控制任务的切换与返回

当进程A在用户态下执行着，出现了系统调用（int 0x80），CPU转而执行_system_call（system_call.s L80）中断处理过程，

_system_call 保持了进程A在用户态时的现场信息，然后执行call _sys_call_table(, %eax, 4)指令，当执行完本指令时，进程

A请求的系统调用已经完成了，_system_call剩下的代码是该系统调用中断处理过程的退出阶段。

当执行到jne reschedule时，处于内核态的进程A希望主动放弃CPU，实现进程调度，reschedule代码如下：

reschedule:

pushl $ret_from_sys_call

jmp _schedule

先将ret_from_sys_call地址入栈，然后跳转到sched.c L104 函数schedule入口处执行该函数，当执行到switch_to(next)时，

如果此时next = B，意味着CPU的使用权将从进程A切换到进程B，当在switch_to(next)中执行完指令ljmp %0/n/t时，此时

CPU自动将进程A的内核态现场环境保存到A对应的tss中，例如将ss, esp保存为进程A内核态堆栈，

将cs保存为0x0008(内核代码段)将eip保存为switch_to(next)中指令cmpl %%ecx,_last_task_used_math/n/t的地址

（即当下一次CPU重新切换到进程A时， 即将执行的指令）。

当CPU将进程A内核态的现在保存完毕时，又自动将进程B对应的tss中的现在信息加载到CPU的寄存器中，

这样CPU就开始执行进程B的指令了。

一段时间后，CPU控制权再次切换到进程A中（此时进程A处于内核态，进程A之前占有CPU的进程X执行了switch_to(B)），

此时cs = 0x0008，eip等于指令cmpl %%ecx,_last_task_used_math/n/t的地址，故而进程A执行指令cmpl %%

ecx,_last_task_used_math，接着执行jne 1f/n/t，clts/n，当执行完clts/n指令后，接着执行ret指令，此时eip等于

ret_from_sys_call的地址，故而函数schedule执行完毕，程序返回到ret_from_sys_call处继续执行。

执行movl _current, %eax，_current指向进程A的struct tast_struct（进程A的任务数据结构），如果是进程A是任务0，则

立即跳出进程A的系统调用中断处理程序；执行cmpw $0x0f,CS(%esp)，如果进程A用户态的cs不是普通用户代码段，则退出；

执行cmpw $0x17,OLDSS(%esp)，如果进程A用户态堆栈不在用户数据段中，则退出。

当排除了以上可能后，确定了进程A是一个普通的用户态进程（区别于cs=0x08,ds=ss=0x10的进程--内核进程

（这个称呼可能不准确）），然后进行信号量处理，处理完信号量后，执行L121处标号3的代码，进程A的系统调用中断处理程序

全部结束，进程A从内核态返回当用户态，继续执行下一条指令。

附：

_system_call:

_system_call:
cmpl $nr_system_calls-1,%eax
ja bad_sys_call
push %ds
push %es
push %fs
pushl %edx
pushl %ecx		# push %ebx,%ecx,%edx as parameters
pushl %ebx		# to the system call
movl $0x10,%edx		# set up ds,es to kernel space
mov %dx,%ds
mov %dx,%es
movl $0x17,%edx		# fs points to local data space
mov %dx,%fs
call _sys_call_table(,%eax,4)
pushl %eax
movl _current,%eax
cmpl $0,state(%eax)		# state
jne reschedule
cmpl $0,counter(%eax)		# counter
je reschedule
ret_from_sys_call:
movl _current,%eax		# task[0] cannot have signals
cmpl _task,%eax
je 3f
cmpw $0x0f,CS(%esp)		# was old code segment supervisor ?
jne 3f
cmpw $0x17,OLDSS(%esp)		# was stack segment = 0x17 ?
jne 3f
movl signal(%eax),%ebx
movl blocked(%eax),%ecx
notl %ecx
andl %ebx,%ecx
bsfl %ecx,%ecx
je 3f
btrl %ecx,%ebx
movl %ebx,signal(%eax)
incl %ecx
pushl %ecx
call _do_signal
popl %eax
3:	popl %eax
popl %ebx
popl %ecx
popl %edx
pop %fs
pop %es
pop %ds
iret

schedule:

void schedule(void)
{
int i,next,c;
struct task_struct ** p;

/* check alarm, wake up any interruptible tasks that have got a signal */

for(p = &LAST_TASK ; p > &FIRST_TASK ; --p)
if (*p) {
if ((*p)->alarm && (*p)->alarm < jiffies) {
(*p)->signal |= (1<<(SIGALRM-1));
(*p)->alarm = 0;
}
if (((*p)->signal & ~(_BLOCKABLE & (*p)->blocked)) &&
(*p)->state==TASK_INTERRUPTIBLE)
(*p)->state=TASK_RUNNING;
}

/* this is the scheduler proper: */

while (1) {
c = -1;
next = 0;
i = NR_TASKS;
p = &task[NR_TASKS];
while (--i) {
if (!*--p)
continue;
if ((*p)->state == TASK_RUNNING && (*p)->counter > c)
c = (*p)->counter, next = i;
}
if (c) break;
for(p = &LAST_TASK ; p > &FIRST_TASK ; --p)
if (*p)
(*p)->counter = ((*p)->counter >> 1) +
(*p)->priority;
}
switch_to(next);
}

switch_to:

#define switch_to(n) {/
struct {long a,b;} __tmp; /
__asm__("cmpl %%ecx,_current/n/t" /
"je 1f/n/t" /
"movw %%dx,%1/n/t" /
"xchgl %%ecx,_current/n/t" /
"ljmp %0/n/t" /
"cmpl %%ecx,_last_task_used_math/n/t" /
"jne 1f/n/t" /
"clts/n" /
"1:" /
::"m" (*&__tmp.a),"m" (*&__tmp.b), /
"d" (_TSS(n)),"c" ((long) task
)); /
}