操作系统真相还原 第十一章 用户进程

第十一章 用户进程

为什么要有任务状态段TSS

Linux 任务切换未采用 Intel 的做法，而是用了一套自己的方法，只用了 TSS 小部分功能。

现在操作系统采用的任务切换方式

CPU提供了0、1、2、3共4个特权级，linux只用了内核特权级0和用户特权级3。

有一件工作必须且只能用 TSS 来完成，这就是 CPU 向更高特权级转移时所使用的栈地址，需要提前在 TSS 中写入。

导致转移到更高特权级的一种情况是在用户模式下发生中断， CPU 会由低特权级进入高特权级，这会发生堆栈的切换。当一个中断发生在用户模式（特权级 ），处理器从当前TSS的SS0和esp0成员中获取用于处理中断的堆栈。因此，我们必须创建一个 TSS ，并且至少初始化 TSS 中的这些字段。

我们使用 TSS 唯一的理由是为0特权级的任务提供栈。

实现用户进程

进程的作用：

引入进程是为了实现多个任务的并发执行。进程就相当于一个任务。

线程的作用：

为了加快一个任务（进程）的执行，如果使用进程把一个任务拆分为多个进程，需要进程间协作通信，数据交换。进程有自己的独立存储空间，数据交换需要经过系统调用。因此，一种共享存储空间的进程概念应运而生，它被称为轻量级进程（Light-Weight Process）。让完成同一任务的轻量级进程共享一片存储空间，而且轻量级进程又作为cpu调度的单位。轻量级进程也叫做线程。

linux早期只有进程，后来使用轻量级进程来支持多线程。

轻量级进程：

linux并没有为线程准备特定的数据结构。在内核看来，只有进程而没有线程，在调度时也是当做进程来调度。linux所谓的线程其实是与其他进程共享资源的进程。
为什么说是轻量级？在于它只有一个最小的执行上下文和调度程序所需的统计信息。他是进程的执行部分，只带有执行相关的信息。