Linux进程切换

引入

Question： 为什么函数的返回值能在函数的外部被拿到呢？局部变量不是出了作用域就要被销毁嘛？

#include<stdio.h>

int Add(int a, int b)
{
    
    
    int ret = a + b;
    return ret;
}
int main()
{
    
    
    int a = 10, b = 20;
    int ret = Add(a, b);
    return 0;
}

我们观察函数返回时的汇编代码就能看出端倪了：
可以看到，最后在返回 Add 函数的返回值时，是讲返回值写到了寄存器 `` 中！在 main 函数的中想要拿到 Add 函数的返回值只需要将 j 寄存器中的内容拷贝到 ret 变量中就行了！

进程切换

为啥要讲怎么获取函数的返回值呢？
我想说明在 CPU 的内部有很多很多的寄存器：

• 通用寄存器：eax，ebx，ecx，edx 等等，这些寄存器就是用来临时保存函数的返回值，将内存中的数据拷贝到 CPU 中参与算术或者逻辑运算，等等。
• 程序计数器(PC)，对应的寄存器是：eip，这个寄存器用来保存 CPU 正在执行的指令的吓一跳指令的地址。通过这个寄存器，我们就知道进程的代码执行到那个位置了！
• ebp，esp：这两个寄存器大家都还有印象吧，就是用来维护栈桢结构的那两个寄存器！
• status：这是个状态寄存器。

大家不用管这些，我们只要知道在 CPU 内部有很多寄存器就行了！

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显然：CPU 中的寄存器保存的是进程相关的数据！你想想，一个进程的时间片消耗完毕了，在被切换的时候，CPU 中的寄存器中保存的临时数据要不要给进程带走呢？当然是要啦！不带走，这个进程下次在 CPU 上执行的时候怎么知道从哪里继续执行呢？

其中 CPU 中保存的进程的临时数据称为进程的上下文。

因此在进程切换的时候势必会有两个动作：

• 保存进程的上下文。
• 恢复进程的上下文。(保存进程上下文的目的不就是为了恢复嘛！)

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那么，问题就来了，进程的上下文保存道哪里呢？

我只能说，进程的上下文是保存在 task_struct 中的，这个完全有能力做到！
我只要在 task_struct 中定义一个结构体保存每个寄存器的信息就行了！

struct reg_info
{
     
     
		//假设系统是 32 位的
		int eax;
		int ebx;
		int eip;
		int esp;
		int ebp;
		//等等等等
};

定义一个结构体，在 task_struct 中保存一个 reg_info* 的字段就行了！
但是，进程的上下文保存在 task_struct 中的说法不完全正确！
如果你想深入了解可以搜一搜：全局段描述符，局部段描述符的概念