Linux0.11内核--进程的调度(就绪态和运行态之间的转换)

/****************************************************************************/
/* 功能：切换到任务号（即task[]数组下标）为n的任务							*/
/* 参数：n 任务号															*/
/* 返回：（无）																*/
/****************************************************************************/
// 整个宏定义利用ljmp指令跳转到TSS段选择符来实现任务切换
#define switch_to(n) {/
// __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。当选择符
// 是TSS选择符时，指令忽略4字节偏移。
// __tmp.a存放的是偏移，__tmp.b的低2字节存放TSS选择符。高两字节为0。
// ljmp跳转到TSS段选择符会造成任务切换到TSS选择符对应的进程。
// ljmp指令格式是 ljmp 16位段选择符：32位偏移，但如果操作数在内存中，顺序正好相反。
// %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

struct {long a,b;} __tmp; /
__asm__("cmpl %%ecx,current/n/t" /	// 如果要切换的任务是当前任务
"je 1f/n/t" /					// 直接退出
"movw %%dx,%1/n/t" /			// 把TSS选择符放入__tmp.b中
"xchgl %%ecx,current/n/t" /		// 让current指向新进程的task_struct
"ljmp *%0/n/t" /				// 任务切换在这里发生，CPU会搞定一切
"cmpl %%ecx,last_task_used_math/n/t" /	// 除进程第一次被调度外，以后进程从就绪
// 态返回运行态后，都从这里开始运行。因
// 而返回到的是内核运行态。
"jne 1f/n/t" /
"clts/n" /
"1:" /
::"m" (*&__tmp.a),"m" (*&__tmp.b), /
"d" (_TSS(n)),"c" ((long) task
)); /
}

/****************************************************************************/
/* 功能：进程调度。															*/
/*		 先对alarm和信号进行处理，如果某个进程处于可中断睡眠状态，并且收	*/
/*		 到信号，则把进程状态改成可运行。之后在处可运行状态的进程中挑选一个	*/
/*		 并用switch_to()切换到那个进程										*/
/* 参数：（无）																*/
/* 返回：（无）																*/
/****************************************************************************/
void schedule(void)
{
int i,next,c;
struct task_struct ** p;
/* check alarm, wake up any interruptible tasks that have got a signal */
// 首先处理alarm信号，唤醒所有收到信号的可中断睡眠进程
for(p = &LAST_TASK ; p > &FIRST_TASK ; --p)
if (*p) {
// 如果进程设置了alarm，并且alarm已经到时间了
if ((*p)->alarm && (*p)->alarm < jiffies) {
// 向该进程发送SIGALRM信号
(*p)->signal |= (1<<(SIGALRM-1));
(*p)->alarm = 0;	// 清除alarm
}
//可屏蔽信号位图BLOCKABLE定义在sched.c第24行，(~(_S(SIGKILL) | _S(SIGSTOP)))
// 说明SIGKILL和SIGSTOP是不能被屏蔽的。
// 可屏蔽信号位图 & 当前进程屏蔽的信号位图 = 当前进程实际屏蔽的信号位图
// 当前进程收到的信号位图 & ~当前进程实际屏蔽的信号位图
//							= 当前进程收到的允许相应的信号位图
// 如果当前进程收到允许相应的信号，并且当前进程处于可中断睡眠态
// 则把状态改成运行态，参与下面的选择过程
if (((*p)->signal & ~(_BLOCKABLE & (*p)->blocked)) &&
(*p)->state==TASK_INTERRUPTIBLE)
(*p)->state=TASK_RUNNING;
}
/* this is the scheduler proper: */
// 下面是进程调度的主要部分
while (1) {
c = -1;
next = 0;
i = NR_TASKS;
p = &task[NR_TASKS];
while (--i) {		// 遍历整个task[]数组
if (!*--p)		// 跳过task[]中的空项
continue;
// 寻找剩余时间片最长的可运行进程，
//  c记录目前找到的最长时间片
// next记录目前最长时间片进程的任务号
if ((*p)->state == TASK_RUNNING && (*p)->counter > c)
c = (*p)->counter, next = i;
}
// 如果有进程时间片没有用完c一定大于0。这时退出循环，执行 switch_to任务切换
if (c) break;
// 到这里说明所有可运行进程的时间片都用完了，则利用任务优先级重新分配时间片。
// 这里需要重新设置所有任务的时间片，而不光是可运行任务的时间片。
// 利用公式：counter = counter/2 + priority
for(p = &LAST_TASK ; p > &FIRST_TASK ; --p)
if (*p)
(*p)->counter = ((*p)->counter >> 1) +
(*p)->priority;
// 整个设置时间片过程结束后，重新进入进程选择过程
}
// 当的上面的循环退出时，说明找到了可以切换的任务
switch_to(next);
}