作业信息
| 这个作业属于哪个课程 | <2020-2021-1Linux内核原理与分析）> |
|---|---|
| 这个作业要求在哪里 | <2020-2021-1Linux内核原理与分析第九周作业> |
| 这个作业的目标 | 理解进程调度时机跟踪分析进程调度与进程切换的过程 |
| 作业正文 |
实验1,跟踪分析进程调度
配置环境
首先进行环境搭建，代码如下：
cd LinuxKernel
rm menu -rf
git clone https://github.com/mengning/menu/
make rootfs
结果如下：
以调式模式打开内核并进行调试
以调试模式启动内核，然后运行gdb，在相应的位置设置断点，相关代码如下：
qemu -kernel ../linux-3.18.6/arch/x86/boot/bzImage -initrd ../rootfs.img -S -s
gdb
file ./linux-3.18.6/vmlinux
target remote:1234
b schedule
b context_switch
b switch_to
b pick_next_task
效果如图：
接下来就可以进行正常的调试工作
总结
1.进程上下文：
（1）进程上文：其是指进程由用户态切换到内核态是需要保存用户态时cpu寄存器中的值，进程状态以及堆栈上的内容，即保存当前进程的进程上下文，以便再次执行该进程时，能够恢复切换时的状态，继续执行。
（2）进程下文：其是指切换到内核态后执行的程序，即进程运行在内核空间的部分。
（3）进程上下文主要是异常处理程序和内核线程。内核之所以进入进程上下文是因为进程自身的一些工作需要在内核中做。例如，系统调用是为当前进程服务的，异常通常是处理进程导致的错误状态等。
2.中断上下文：
（1）中断上文：硬件通过中断触发信号，导致内核调用中断处理程序，进入内核空间。这个过程中，硬件的一些变量和参数也要传递给内核，内核通过这些参数进行中断处理。中断上文可以看作就是硬件传递过来的这些参数和内核需要保存的一些其他环境（主要是当前被中断的进程环境。
（2）中断下文：执行在内核空间的中断服务程序。
（3）中断上下文是由于硬件发生中断时会触发中断信号请求，请求系统处理中断，执行中断服务子程序。
注意：
运行于进程上下文的内核代码是可抢占的，但中断上下文则会一直运行至结束，不会被抢占。所以中断处理程序代码要受到一些限制，在中断代码中不能出现实现下面功能的代码：
（1）睡眠或者放弃CPU。
因为内核在进入中断之前会关闭进程调度，一旦睡眠或者放弃CPU，这时内核无法调度别的进程来执行，系统就会死掉。牢记：中断服务子程序一定不能睡眠（或者阻塞）。
（2）尝试获得信号量
如果获得不到信号量，代码就会睡眠，导致（1）中的结果。
（3）执行耗时的任务
中断处理应该尽可能快，因为如果一个处理程序是IRQF_DISABLED类型，他执行的时候会禁止所有本地中断线，而内核要响应大量服务和请求，中断上下文占用CPU时间太长会严重影响系统功能。中断处理程序的任务尽可能放在中断下半部执行。
（4）访问用户空间的虚拟地址
因为中断运行在内核空间。