上下文切换的定时

Question

我试着理解开放源码软件中的上下文切换。我有几个问题我找不到答案。

我非常感谢你对这方面的任何见解。

• 上下文切换是否发生在指令中间？如果没有，是否适用于多步指令(x86)，如INC、XADD？
• ，在哪个处理器上运行负责上下文切换的代码？如果它在任意处理器上运行，可以修改该处理器上的寄存器，对吗？那么操作系统如何保存特定处理器的状态呢？

Answer 1

首先，请不要将操作系统限制在Windows :D上

上下文切换是否发生在指令中间？如果不是，是否适用于多步指令(x86)，如INC、XADD？

在软件上下文切换中，上下文切换将发生在特定的中断(硬件定时器，或内部CPU滴答计数器定时器)上。所有CPU的体系结构(AFAIK)都有一个寄存器或标志来通知"Fetch单元“存在挂起的中断。然后，CPU通过设置PC寄存器开始执行ISR。注意上下文切换将在ISR上进行。因此，根据中断机制，在执行指令时发生中断，没有任何冲突。这样，当前指令将完全执行，但“获取单元”将加载第一个ISR指令(在硬件堆栈帧操作之后，在大多数体系结构中)。

虽然，最近的一些CPU架构有一个硬件上下文切换机制。这样，所有的上下文切换过程都将由CPU的硬件来完成和处理。为了触发上下文切换并告诉CPU从哪里加载其新状态，在Intel体系结构中使用远版本的CALL和JMP指令。

在哪个处理器上运行负责上下文切换的代码？如果它在任意处理器上运行，可以修改该处理器上的寄存器，对吗？那么操作系统是如何保存特定处理器的状态的呢？

每个处理器都有自己的上下文开关。这样，每个处理器在内核中都有一个特定的调度程序，操作系统(通过观察处理器上的负载平衡)将把每个任务分配给其中一个处理器(至少在Linux中是如此)。