L2.4 内核级线程

切换进程，实际上是切换内核级线程，没有用户级进程说法，进程只能在内核中。

• 多核与多处理器的区别在于是否共用资源。多核=多线程
  

• 并发：同时触发，交替执行，在一个核上

• 并行：同时触发，同时执行，在多个核上

1、核心级线程和用户级线程的区别

核心级线程核心：两套栈，与用户级线程不同。因为内核级线程执行代码仍然在用户态，需要用到用户栈；同时涉及到内核代码，需要内核栈。所以线程切换时是用户栈和内核栈这一套栈同时切换。

• 内核栈中存放了用户栈的栈指针、用户态的程序指针
• 进入内核的唯一方法是中断。用户态->内核态（INT），内核态->用户态（IRET）

2、内核线程的切换过程

• PCB（进程控制块，Process Control Block）:用于保存一个进程相关信息的数据结构。进程ID称为PID。
• TCB（线程控制块，Thread Control Block）: 用于保存一个线程相关信息的数据结构。线程ID称为TID。

线程1 -> 线程2 的五段论

实现线程1->线程2，分为五段：

1. 用户栈->内核栈
2. 内核栈->TCB
3. TCB完成切换（Schedule）
4. TCB->内核栈
5. 内核栈->用户栈
   

ThreadCreate：创建为内核进程可以切换的样子

1. 创建TCB、内核栈
2. 完成用户栈和内核栈的关联，TCB和内核栈的关联
3. 在内核栈中写一段包含 IRET 的代码，以便内核栈切换回用户栈

linux0.11不支持内核级线程

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L2.5 内核级线程实现

1、进入内核 — 采用中断

linux0.11的切换是基于TSS（任务状态段），实验五则是基于内核栈的切换

• TSS执行效率低

tss 是任务状态段（Task State Segment），它是一个特殊的内存区域，存储任务切换时的一些状态信息，特别是内核栈指针 ESP0。

TSS： Linux0.11中真正完成进程切换是依靠任务状态段(Task State Segment，简称 TSS)的切换来完成的。具体的说，在设计“Intel 架构”(即 x86 系统结构)时，每个任务(进程或线程)都对应一个独立的 TSS，TSS 就是内存中的一个结构体，里面包含了几乎所有的 CPU 寄存器的映像。有一个任务寄存器(Task Register，简称 TR)指向当前进程对应的 TSS 结构体，所谓的 TSS 切换就将 CPU 中几乎所有的寄存器都复制到 TR 指向的那个 TSS 结构体中保存起来，同时找到一个目标 TSS，即要切换到的下一个进程对应的 TSS，将其中存放的寄存器映像“扣在” CPU上，就完成了执行现场的切换。

• TR类似于CS，在GDT表中索引到当前TSS描述符，找到TSS段
• 只需要一条 ljmp 指令就可以完成TSS切换，以下的7个步骤都是CPU解释执行的结果
  

重点：switch_to() 中的 ljmp 理解

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L2.6 操作系统之“树”