tls Linux进程切换(1) 基本框架(4)

static inline void switch_mm(struct mm_struct *prev, struct mm_struct *next,

struct task_struct *tsk)－－－－－－－－－－－－－－－－（1）

{

unsigned int cpu = smp_processor_id();

if (prev == next)－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－（2）

return;

if (next == &init_mm) {－－－－－－－－－－－－－－－－－（3）

cpu_set_reserved_ttbr0();

return;

}

check_and_switch_context(next, cpu);

}

（1）prev是要切出的地址空间，next是要切入的地址空间，tsk是将要切入的进程。

（2）要切出的地址空间和要切入的地址空间是一个地址空间的话，那么切换地址空间也就没有什么意义了。

（3）在ARM64中，地址空间的切换主要是切换ttbr0_el1，对于swapper进程的地址空间，其用户空间没有任何的mapping，而如果要切入的地址空间就是swapper进程的地址空间的时候，将（设定ttbr0_el1指向empty_zero_page）。

（4）check_and_switch_context中有很多TLB、ASID相关的操作，我们将会在另外的文档中给出细致描述，这里就简单略过，实际上，最终该函数会调用arch/arm64/mm/proc.S文件中的cpu_do_switch_mm将要切入进程的L0 Translation table物理地址（保存在内存描述符的pgd成员）写入ttbr0_el1。

六、ARM64的的进程切换

由于存在MMU，内存中可以有多个task，并且由调度器依次调度到cpu core上实际执行。系统有多少个cpu core就可以有多少个进程（线程）同时执行。即便是对于一个特定的cpu core，调度器可以可以不断的将控制权从一个task切换到另外一个task上。实际的context switch的动作也不复杂：就是将当前的上下文保存在内存中，然后从内存中恢复另外一个task的上下文。对于ARM64而言，context包括：

（1）通用寄存器

（2）浮点寄存器

（3）地址空间寄存器（ttbr0_el1和ttbr1_el1），上一节已经描述

（4）其他寄存器（ASID、thread process ID register等）

__switch_to代码（位于arch/arm64/kernel/process.c）如下：

struct task_struct *__switch_to(struct task_struct *prev,

struct task_struct *next)

{

struct task_struct *last;

fpsimd_thread_switch(next);－－－－－－－－－－－－－－（1）

tls_thread_switch(next);－－－－－－－－－－－－－－－－（2）

hw_breakpoint_thread_switch(next);－－和硬件跟踪相关

contextidr_thread_switch(next); －－和硬件跟踪相关

dsb(ish);

last = cpu_switch_to(prev, next); －－－－－－－－－－－－（3）

return last;

}

（1）fp是float-point的意思，和浮点运算相关。simd是Single Instruction Multiple Data的意思，和多媒体以及信号处理相关。fpsimd_thread_switch其实就是把当前FPSIMD的状态保存到了内存中（task.thread.fpsimd_state），从要切入的next进程描述符中获取FPSIMD状态，并加载到CPU上。

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