Linux switch_to(n)理解

 

任务门
+----------+---+-----------+-------------------+-----------------------+----------+----------+
|  16bits  | P | DPL(2bit) |       5 bits      |          8 bits       | 16bits   |  16bits  |
+----------+---+-----------+-------------------+-----------------------+----------+----------+
|    NA    | 1 |   00      |       00101       |            NA         |    TSS   |    NA    |
+----------+---+-----------+-------------------+-----------------------+----------+----------+

通过ljmp指令跳到TSS即可实现任务切换

// __tmp用来构造ljmp的操作数。该操作数由4字节偏移和2字节选择符组成。当TSS选择符  
// 当ljmp的操作输是TSS选择符时，指令忽略4字节偏移，CPU硬件自动判断。    
// %0   内存地址    __tmp.a的地址，用来放偏移  
// %1   内存地址    __tmp.b的地址，用来放TSS选择符  
// %2   edx         任务号为n的TSS选择符  
// %3   ecx         task[n]
#define switch_to(n) {\
struct {long a,b;} __tmp; \
__asm__("cmpl %%ecx,current\n\t" \　　　　　　　　　　　　//将task[n]与current比较，其中task[n]是要切换到的任务，current是当前任务
	"je 1f\n\t" \　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 //如果是当前current，则直接退出
	"movw %%dx,%1\n\t" \　　　　　　　　　　　　　　　 //根据AT汇编我们知道edx存放了TSS段选择子，将段选择子存放到参数1中，也就是__tmp.b
	"xchgl %%ecx,current\n\t" \　　　　　　　　　　　 //交换current和ecx的指，ecx是切换的进程指针
	"ljmp *%0\n\t" \　　　　　　　　　　　　　　　　　　//不深究，我们知道这个指令执行完成后跳转到任务n即可
	"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[n])); \
}

 

当段间指令jmp所含指针的选择符指示一个可用任务状态段的TSS描述符时，将造成任务切换。那么CPU怎么识别描述符是TSS描述符而不是其他描述符呢？这是因为所有描述符（一个描述符是64位）中都有4位用来指示该描述符的类型，如描述符类型值是9或11都表示该描述符是TSS描述符。好了，CPU得到TSS描述符后，就会将其加载到任务寄存器TR中，然后根据TSS描述符的信息（主要是基址）找到任务的tss内容（包括所有的寄存器信息，如eip），根据其内容就可以开始新任务的运行。我们暂且把这个恢复所有寄存器状态的过程称为恢复寄存器现场。任务切换时CPU会恢复寄存器现场，那么它当然也会保存寄存器现场了。这些寄存器现场都会被写入原任务的tss结构里，值得注意的是，EIP会指向引起任务切换指令（第7行）的下一条指令（第8行），所以，很明显，当原任务有朝一日再次被调度运行时，它将从EIP所指的地方（第8行）开始运行。