理解进程调度时机跟踪分析进程调度与进程切换的过程
攥写人：杨光 学号：20135233
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（ 学习课程：《Linux内核分析》MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-100
知识点：
***进程的调度时机：
- 主动调度：中断处理过程（包括时钟中断、I/O中断、系统调用和异常）中，直接调用schedule()，或者返回用户态时根据need_resched标记调用schedule()。
- 用户态进程无法实现主动调度，仅能通过陷入内核态后的某个时机点进行调度，即在中断处理过程中进行调度。
- 内核线程可以直接调用schedule()进行进程切换，也可以在中断处理过程中进行调度，也就是说内核线程既可以主动调度，也可以被动调度。
- 用户态进程只能被动调度。
***进程切换：为了控制进程的执行，内核必须有能力挂起正在CPU上执行的进程，并恢复以前挂起的某个进程的执行，这叫做进程切换、任务切换、上下文切换。
***挂起正在CPU上执行的进程，与中断时保存现场是不同的，中断前后是在同一个进程上下文中，只是由用户态转向内核态执行，但是是同一个进程，而进程上下文的切换是两个进程在切换。
进程上下文包含了进程执行需要的所有信息
- 用户地址空间：包括程序代码，数据，用户堆栈等
- 控制信息：进程描述符，内核堆栈等
- 硬件上下文（注意中断也要保存硬件上下文只是保存的方法不同）
***正在运行的用户态进程X切换到运行用户态进程Y的过程
- 正在运行的用户态进程X
-
发生中断——
save cs:eip/esp/eflags(current) to kernel stack 压入内核堆栈 load cs:eip(entry of a specific ISR) and ss:esp(point to kernel stack). 把当前进程的内核堆栈的信息保存，和当前中断例程的起点加载 - SAVE_ALL //保存现场
- 中断处理过程中或中断返回前调用了schedule()【进程调度时机，可能进行调度】，其中的switch_to做了关键的进程上下文切换【具体见上一节】
- 标号1之后开始运行用户态进程Y【这里Y曾经通过以上步骤被切换出去过因此可以从标号1继续执行】
- restore_all //恢复现场
- iret - pop cs:eip/ss:esp/eflags from kernel stack从内核堆栈中弹出y的相关信息
-
继续运行用户态进程Y
几种特殊情况
通过中断处理过程中的调度时机，用户态进程与内核线程之间互相切换和内核线程之间互相切换，与最一般的情况非常类似，只是内核线程运行过程中发生中断没有进程用户态和内核态的 转换；
内核线程主动调用schedule()，只有进程上下文的切换，没有发生中断上下文的切换，与最一般的情况略简略；
创建子进程的系统调用在子进程中的执行起点及返回用户态，如fork；
加载一个新的可执行程序后返回到用户态的情况，如execve；
操作系统分为：
内核
进程管理，进程调度，进程间通讯机制，内存管理，中断异常处理，文件系统，I/O系统，网络部分
其他程序
函数库，shell程序，系统程序……
最关键：CPU和内存
操作系统的目的：
与硬件交互，管理所有的硬件资源
为用户程序（应用程序）提供一个良好的执行环境