Linux內核下進程切換
Linux切換並沒有使用X86CPU的切換方法,Linux切換的實質就是cr3切換(內存空間切換,在switch_mm函數中)+ 寄存器切換(包括EIP,ESP等,均在switch_to函數中)。這裡我們講述下switch_to主流程:
1、 在switch_mm函數中將new_task->pgd設置到cr3寄存器中,實現頁表切換,由於每個進程3-4G的頁表映射機制完全一樣(從內核頁表中直接復制過來的),故這裡雖然切換了pgd,但是並無影響,只是在任務回到用戶空 間中時,才會發生變化,因為每個任務在0-3G中的頁表映射都是各自獨立的;
2、 壓入esi edi ebp到cur_task堆棧中;
3、 將esp寄存器中的值保存到cur_task.task_struct.thread.esp中,也就是將cur_task切換時的堆棧指針保存起來;
4、 將new_task.task_struct.thread.esp中的值設置到esp寄存器中,這裡的new_task.task_struct.thread.esp中的值就是new_task上一次被換出時的堆棧指針,現在被恢復了,2和3結合實現了從cur_task到new_task的堆棧切換;
5、 將1f地址設置到cur_task.task_struct.thread.eip中,當下次cur_task恢復運行時,將會從1f處開始運行,下面闡述了這種原理;
6、 將new_task.task_struct.thread.eip壓入到new_task的堆棧中,這裡new_task.task_struct.thread.eip的值就是1f,因為從4中可知,new_task上一次被換出時,其也是和現在的cur_task類似,1f地址被設置到new_task.task_struct.thread.eip中;
7、 隨後CPU跳轉到__switch_to函數中開始執行,注意這裡使用的是jmp,不是call,call會pusheip,而jmp不會,由於__switch_to是函數,當CPU執行完該函數後,最後一條指令必然為iret,該指令會popeip,從5中可以知道,此時new_task堆棧中的鏡像為[......., esi,edi,ebp,eip(&1f)],故popeip將值eip(&1f)設置到eip寄存器中,這樣當iret執行完畢後,CPU將從eip處繼續執行,也就是從1f處繼續執行;
8、 此時已經在new_task的執行環境中了,pop ebp, pop edi, popesi,回到schedule函數中,當返回用戶空間中時,由於new_task用戶空間的eip,ss,esp等均被從new_task的堆棧中彈出到對應寄存器中,從而new_task得以順利執行。
Linux 前後台進程切換
當你用shell啟動一個程序時,往往他是在前台工作的。 例如經常用PUTTY連接到遠程服務器執行腳本的時候,如果本地網絡中斷後,這個時候前台進程就結束了,比較的懊惱,必須重新執行。因此有必要進行前後台進程的切換。
例如直接在終端裡輸入firefox,那麼會打開firefox,但當你關閉此終端或者ctrl+c強制終止時,firefox也隨機關閉了。
你可以在執行時後面加一個&,這樣就在後台工作了。Shell支持作用控制,有以下命令:
(1). command &讓進程在後台運行
(2). jobs –l 查看後台運行的進程
(3). fg %n 讓後台運行的進程n到前台來
(4). bg %n 讓進程n到後台去;
PS:"n"為jobs查看到的進程編號。
1、執行命令&切換至後台
在Linux終端運行命令的時候,在命令末尾加上&符號,就可以讓程序在後台運行
復制代碼代碼如下:root@Ubuntu$ ./tcpserv01&
2、切換正在運行的程序到後台
如果程序正在前台運行,可以使用Ctrl+z 選項把程序暫停,然後用 bg %[number]命令把這個程序放到後台運行,這個步驟分為3步,如下:
2.1暫停程序運行CTRL+Z
ctrl + z跟系統任務有關的,ctrl + z可以將一個正在前台執行的命令放到後台,並且暫停。
復制代碼代碼如下:[Oracle@linuxidc ~]$ sh ins.sh
[1]+Stopped ins.sh
2.2查看暫停的程序
察看jobs使用jobs或ps命令可以察看正在執行的jobs。
復制代碼代碼如下:[oracle@linuxidc ~]$ jobs -l
[1]+ 4524Stopped ins.sh
jobs命令執行的結果,+表示是一個當前的作業,減號表是是當前作業之後的一個作業。
jobs -l選項可顯示所有任務的PID,jobs的狀態可以是running, stopped,Terminated
2.3切換程序至後台
bg將一個在後台暫停的命令,變成繼續執行如果後台中有多個命令,可以用bg %jobnumber將選中的命令調出.
復制代碼代碼如下:
[oracle@linuxidc ~]$ bg %1
[oracle@linuxidc ~]$ jobs -l
[1]+ 4524Running ins.sh
2.4切換程序至前台
也可以用 fg %[number]指令把一個程序掉到前台運行
復制代碼代碼如下:[oracle@linuxidc ~]$ fg %1
./tcpserv01
2.5終止後台程序
也可以直接終止後台運行的程序,使用 kill 命令
復制代碼代碼如下:
[oracle@linuxidc ~]$ kill %1
但是如果任務被終止了(kill),shell 從當前的shell環境已知的列表中刪除任務的進程標識;也就是說,jobs命令顯示的是當前shell環境中所起的後台正在運行或者被掛起的任務信息。