（VR虚拟现实）L进程调度切换和虚拟空间管理深
入分析
一、Linux进程切换深入分析
#define CLONE_KERNEL (CLONE_FS | CLONE_FILES | CLONE_SIGHAND) 创建内核线程时使用的CLONE标志。
1．#define unlikely(x) __builtin_expect(!!(x), 0)
编译器优化，实际返回值x是整型表达式，0表示并不预期该事件发生，也就是说x为0的可能性很小，这是为了让编译器对下面得语句进行优化。
2．进程内核态堆栈结构：
进程是动态实体，进程描述符是存放在动态内存中的。在一块进程内存区上，Linux存放了两个数据结构：指向task_struct得thread_info和内核态的进程栈。大小一般2页8K，这要求页面帧对齐2的13次幂，在X86上编译时可以配置大小为4K。thread_info在内存区开始处，内核栈从内存尾向下增长。在C语言中可以用union结构表示：
图1. 8K内核栈和进程描述符task_struct及thread_info的相互关系
union thread_union {
struct thread_info thread_info;
unsigned long stack[2048]; /* 1024 for 4KB stacks */ };
CPU的esp寄存器用于执行堆栈的顶部指针，当从用户态转向内核态时，进程内核栈总是空的，所以esp就会执行堆栈底部。
使用alloc_thread_info 和free_thread_info用于分配和释放一个存放thread_info结构和内核堆栈的内存区。
内核通过当前esp指针可以很方便的得到thread_info结构的地址。current_thread_info(void)的原理即如下：
movl $0xffff2000,ìx /* or 0xfffff000 for 4KB stacks */ andl %esp,ìx movl ìx,p
thread_info中task指针是第一个，所以current宏相当于current_thread_info( )->task，从而也就得到task指针。
每个进程有自己独立得进程空间，所有进程共享CPU寄存器。进程继续执行时必须装入寄存器恢复得数据集称为硬件上下文环境。在Linux中部分硬件上下文存放在进程描述符中，部分存放到内核态堆栈里。
3. 进程切换堆栈原理：
每个进程有自己独立得进程空间，所有进程共享CPU寄存器。进程继续执行时必须装入寄存器恢复得数据集称为硬件上下文环境。在Linux中部分硬件上下文存放在进程描述符中，部分存放到内核态堆栈里。
80x86体系支持在进程TSS段跳转时自动执行进程硬件上下文切换。Linux使用软件方法实现。软件方式效率差不多，当更灵活，可以控制流程，留下优化空间。 80x86用TSS段保存硬件上下文内容，每个CPU有一个TSS段。从用户态到内核态切换时，从TSS中取出内核栈地址。用户态进程访问I/O端口时，TSS中的I/O访问位图可以验证权限。tss_struct描述了TSS格式，init_tss存放初始TSS内容，每次进程切换，内核更新TSS中的某些字段，以反映当前运行进程的权限等级。每个进程有个反映任务CPU状态的thread_struct结构变量thread，除eax、ecx等通用寄存器内容保存在内核态堆栈中，其他大部分寄存器都保存在次结构中。该结构一部分对应于tss_struct中的内容，进程切换时把thread中某些内容更新到tss_struct中就可以反映当前任务的运行CPU环境。
struct tss_struct {
unsigned short back_link,__blh; unsigned long esp0; unsigned short ss0,__ss0h; unsigned long esp1;
unsigned short ss1,__ss1h; /* ss1 is used to cache MSR_IA32_SYSENTER_CS */ unsigned long esp2; unsigned short ss2,__ss2h; unsigned long __cr3; unsigned long eip; unsigned long eflags;
unsigned long eax,ecx,edx,ebx; unsigned long esp; unsigned long ebp; unsigned long esi; unsigned long edi; unsigned short es, __esh; unsigned short cs, __csh; unsigned short ss, __ssh; unsigned short ds, __dsh; unsigned short fs, __fsh;
unsigned short gs, __gsh; unsigned short ldt, __ldth;
unsigned short trace, io_bitmap_base; /*
* The extra 1 is there because the CPU will access an * additional byte beyond the end of the IO permission * bitmap. The extra byte must be all 1 bits, and must * be within the limit. */
unsigned long io_bitmap[IO_BITMAP_LONGS + 1]; /*
* Cache the current maximum and the last task that used the bitmap: */
unsigned long io_bitmap_max; struct thread_struct *io_bitmap_owner; /*
* pads the TSS to be cacheline-aligned (size is 0x100) */
unsigned long __cacheline_filler[35]; /*
* .. and then another 0x100 bytes for emergency kernel stack
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