（代码主要参考5.10）
1. __schedule的参数preempt
static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
preempt
是一个bool的类型的值。
在
__schedule
中有这样的一段代码，（有删减）：
switch_count = &prev->nivcsw;
prev_state = prev->state;
if (!preempt && prev_state) {
if (signal_pending_state(prev_state, prev)) {
prev_state = TASK_RUNNING;
} else {
......;
deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP | DEQUEUE_NOCLOCK);
......;
}
switch_count = &prev->nvcsw;
}
......;
if (likely(prev != next)) {
......;
++switch_context;
} preempt
代表是否自愿上下文切换。如果是自愿（非抢占进行调度），则为false；如果是非自愿（抢占进行调度），则为true。
struct task_struct
有两个成员
nvcsw
和
nivcsw
。
| nvcsw | nivcsw |
|---|---|
| Number of Voluntary Context Switches（自愿上下文切换的计数） | Number of InVoluntary Context Switches（非自愿上下文切换计数） |
当一个进程非自愿上下文切换的时候，即被抢占的时候，会少判断一些内容；
而当一个进程自愿上下文切换的时候，即主动放弃CPU的时候，要进行一些判断，会决定prev的状态，是否出队，以及负载均衡的一些操作，这里就不详细描述了。
至于哪些函数，会触发调度
__schedule
，它们分别是抢占还是非抢占呢？5.10中如下所示：
| function | preempt |
|---|---|
| do_task_dead | false |
| schedule | false |
| schedule_idle | false |
| preempt_schedule_comm | true |
| preempt_schedule_notrace | true |
| preempt_schedule_irq | true |
这些函数留给后续分析吧。
2. pick_next_task的两条路径
pick_next_task
函数在
__schedule
中调用，挑选下一个要执行的进程。
static inline struct task_struct *
pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
{
......;
if (likely(prev->sched_class <= &fair_sched_class &&
rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {---短路径
p = pick_next_task_fair(rq, prev, rf);
......;
}
restart:
......;
for_each_class(class) {---长路径
p = class->pick_next_task(rq);
......;
}
} 是走长路径、还是短路径呢？判断条件为：当前进程的调度类是否为cfs或者idle以及运行队列的进程数量是否与cfs运行队列的进程数量相等。
cfs_rq
中除了
h_nr_running
外，还有一个
nr_running
，以及
rq
中也存在一个
nr_running
，它们分别代表什么？
| 成员 | 解释 |
|---|---|
| rq的nr_running | 代表运行队列的进程个数 |
| cfs_rq的nr_running | 开启组调度的话，代表组调度最上层的group个数 |
| cfs_rq的h_nr_running | 代表cfs_rq中的进程个数 |
3. context_switch的四种情况
挑选出下一个要执行的进程next后，要使用
context_switch
进行地址空间的切换。
static __always_inline stuct rq *
context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
{
......;
if (!next->mm) {
enter_lazy_tlb(prev->active);
next->active_mm = prev->active_mm;
if (prev->mm)
mmgrab(prev->active_mm);
else
prev->active_mm = NULL;
} else {
membarrier_switch_mm(rq, prev->active_mm, next->mm);
switch_mm_irqs_off(prev->active_mm, next->mm, next);
if (!prev->mm) {
rq->prev_mm = prev->active_mm;
prev->active_mm = NULL;
}
}
......;
switch_to(prev, next, prev);
barrier();
return finish_task_switch(prev);
} 所谓的四种情况，其实就是prev和next分别是user线程还是kernel线程的组合情况。
| prev | next | 操作 |
|---|---|---|
| kernel | kernel | tlb lazy模式，next借用prev的active_mm，prev的active_mm清空 |
| user | kernel | tlb lazy模式，next借用prev的active_mm，prev的mm_count增加计数 |
| kernel | user | 地址空间切换，rq记录prev_mm，将prev->active_mm清空 |
| user | user | 进程地址空间切换 |
Q1：什么是tlb lazy模式？
tlb是什么？是一个虚拟地址转换成物理地址的快速转换表，常用于cache寻址中。
通常CPU都是进程切换一次，进行一次flush（后面有其他不用全部flush的方法，不详细描述了）。
而内核空间是所有进程通用的，故可以不用flush tlb，这就是tlb lazy模式。
Q2：
mm
与
active_mm
区别？
mm
的存在与否用于判定该进程是属于user还是kernel；
active_mm
则为实际使用的地址空间，kernel线程总是借用user线程的地址空间。
可以看到，每次kernel线程被切换出去后，它的
active_mm
就会被清空，因为是借用的；而每次user线程切换kernel的时候，还会增加一个计数值，用于表示该user线程的地址空间被借用了。
4. switch_to的三个参数
switch_to
的工作主要是切换内核栈，它的具体实现就不在这里分析。
不同的体系架构下也不一样，例如，X86的实现主要使用将当前寄存器的一些值压到prev的内核栈，将内核栈顶指针保存到每个进程相关联的
thread_info
，然后切换到next的内核栈，并出栈，将其栈中内容填充到寄存器，以恢复现场。
switch_to
三个参数，其中两个prev的考虑：
设想场景如下：a切换到b，b切换到c，c切换到a。
a压栈时内容：prev为a，next为b；
b压栈时内容：prev为b，next为c；
c压栈时内容：prev为c，next为a。
c切换a，出栈之后呢？
prev为a，next为b
可以看到完全没有c的事了。我们必须得留下c存在过的痕迹。
故这里使用三个参数，其中两个prev，用来留下最新的prev的痕迹。
5. finish_task_switch与context_switch的联动
为什么一定要留下最新的prev的痕迹呢？你有没有想过？
finish_task_switch
的参数就是prev，就是因为它使用到了prev，所以才得留下它。
finsih_task_switch
其实涉及到的东西蛮多，计算vtime，perf追踪点等等。
但就在进程调度过程中，还有一个细节没有处理，还记得是什么吗，参见
finish_task_switch
的部分代码：
struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
......;
if (mm) {
membarrier_mm_sync_core_before_usermode(mm);
mmdrop(mm);
} 如果从user到kernel，那么得给借用的
mm
增加一个计数；
但是什么时候减去呢？
一旦从kernel到user，
rq
就记录下prev使用的
active_mm
，在
finish_task_switch
中减去这个计数。
有道词典
static void __s ...
详细X
静态孔隙__sched notrace __schedule (bool抢占)