處理器總處于以下狀態(tài)中的一種：

１、內(nèi)核態(tài)，運行于進程上下文，內(nèi)核代表進程運行于內(nèi)核空間；

２、內(nèi)核態(tài)，運行于中斷上下文，內(nèi)核代表硬件運行于內(nèi)核空間；

３、用戶態(tài)，運行于用戶空間；

一個進程的上下文可以分為三個部分:用戶級上下文、寄存器上下文以及系統(tǒng)級上下文。

用戶級上下文:  正文、數(shù)據(jù)、用戶堆棧以及共享存儲區(qū)；

寄存器上下文:  通用寄存器、程序寄存器(IP)、處理器狀態(tài)寄存器(EFLAGS)、棧指針(ESP)；

系統(tǒng)級上下文:  進程控制塊task_struct、內(nèi)存管理信息(mm_struct、vm_area_struct、pgd、pte)、內(nèi)核棧。

當發(fā)生進程調(diào)度時，進行進程切換就是上下文切換(context switch).操作系統(tǒng)必須對上面提到的全部信息進行切換，新調(diào)度的進程才能運行。而系統(tǒng)調(diào)用進行的模式切換(mode switch)。模式切換與進程切換比較起來，容易很多，而且節(jié)省時間，因為模式切換最主要的任務(wù)只是切換進程寄存器上下文的切換。系統(tǒng)中的每一個進程都有自己的上下文。一個正在使用處理器運行的進程稱為當前進程(current)。當前進程因時間片用完或者因等待某個事件而阻塞時，進程調(diào)度需要把處理器的使用權(quán)從當前進程交給另一個進程，這個過程叫做進程切換。此時，被調(diào)用進程成為當前進程。在進程切換時系統(tǒng)要把當前進程的上下文保存在指定的內(nèi)存區(qū)域（該進程的任務(wù)狀態(tài)段TSS中），然后把下一個使用處理器運行的進程的上下文設(shè)置成當前進程的上下文。當一個進程經(jīng)過調(diào)度再次使用CPU運行時，系統(tǒng)要恢復(fù)該進程保存的上下文。所以，進程的切換也就是上下文切換。在系統(tǒng)內(nèi)核為用戶進程服務(wù)時，通常是進程通過系統(tǒng)調(diào)用執(zhí)行內(nèi)核代碼，這時進程的執(zhí)行狀態(tài)由用戶態(tài)轉(zhuǎn)換為內(nèi)核態(tài)。但是，此時內(nèi)核的運行是為用戶進程服務(wù)，也可以說內(nèi)核在代替當前進程執(zhí)行某種服務(wù)功能。在這種情況下，內(nèi)核的運行仍是進程運行的一部分，所以說這時內(nèi)核是運行在進程上下文中。內(nèi)核運行在進程上下文中時可以訪問和修改進程的系統(tǒng)數(shù)據(jù)。此外，若內(nèi)核運行在進程上下文中需要等待資源和設(shè)備時，系統(tǒng)可以阻塞當前進程。

Linux下的線程實質(zhì)上是輕量級進程(light weighted process),線程生成時會生成對應(yīng)的進程控制結(jié)構(gòu)，只是該結(jié)構(gòu)與父線程的進程控制結(jié)構(gòu)共享了同一個進程內(nèi)存空間。 同時新線程的進程控制結(jié)構(gòu)將從父線程（進程）處復(fù)制得到同樣的進程信息，如打開文件列表和信號阻塞掩碼等。創(chuàng)建線程比創(chuàng)建新進程成本低，因為新創(chuàng)建的線程使用的是當前進程的地址空間。相對于在進程之間切換，在線程之間進行切換所需的時間更少，因為后者不包括地址空間之間的切換。

線程切換上下文切換的原理與此類似，只是線程在同一地址空間中，不需要MMU等切換，只需要切換必要的CPU寄存器，因此，線程切換比進程切換快的多。

以上就是小編為大家?guī)淼臏\談linux線程切換問題全部內(nèi)容了，希望大家多多支持腳本之家~

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