深入分析Linux内核源码－进程调度(3)

（4）中断安装程序

　　从上面的介绍可以看出，时钟中断与进程调度密不可分，因此，一旦开始有时钟中断就可能要进行调度，在系统进行初始化时，所做的大量工作之一就是对时钟进行初始化，其函数time_init ()的代码在/arch/i386/kernel/time.c中，对其简写如下：

　　void __init time_init(void)

　　{

　　xtime.tv_sec=get_cmos_time();

　　xtime.tv_usec=0;

　　setup_irq（0，＆irq0）;

　　}

　　其中的get_cmos_time()函数就是把当时的实际时间从CMOS时钟芯片读入变量xtime中，时间精度为秒。而setup_irq（0，＆irq0）就是时钟中断安装函数，那么irq0指的是什么呢，它是一个结构类型irqaction，其定义及初值如下：

　　static struct irqaction irq0 = { timer_interrupt， SA_INTERRUPT， 0， "timer"， NULL， NULL};

　　setup_irq(0， &irq0)的代码在/arch/i386/kernel/irq.c中，其主要功能就是将中断程序连入相应的中断请求队列，以等待中断到来时相应的中断程序被执行。

　　我们将有关函数改写如下，体现时钟中断的大意：

　　do_timer_interrupt( )          ／*这是一个伪函数 *／

　　{

　　SAVE_ALL                    ／*保存处理机现场 *／

　　intr_count += 1;              ／* 这段操作不允许被中断 *／

　　timer_interrupt()             ／* 调用时钟中断程序 *／

　　intr_count -= 1;

　　jmp ret_from_intr             /* 中断返回函数 *／

　　}

　　其中，jmp ret_from_intr 是一段汇编代码，也是一个较为复杂的过程，它最终要调用jmp ret_from_sys_call，即系统调用返回函数，而这个函数与进程的调度又密切相关，，因此，我们重点jmp ret_from_sys_call。

　　2．系统调用返回函数：

　　系统调用返回函数的源代码在/arch/i386/kernel/entry.S中

　　ENTRY(ret_from_sys_call)

　　cli                 # need_resched and signals atomic test

　　cmpl $0，need_resched(%ebx)

　　jne reschedule

　　cmpl $0，sigpending(%ebx)

　　jne signal_return

　　restore_all:

　　RESTORE_ALL

　　ALIGN

　　signal_return:

　　sti              # we can get here from an interrupt handler

　　testl $(VM_MASK)，EFLAGS(%esp)

　　movl %esp，%eax

　　jne v86_signal_return

　　xorl %edx，%edx

　　call SYMBOL_NAME(do_signal)

　　jmp restore_all

　　ALIGN

　　v86_signal_return:

　　call SYMBOL_NAME(save_v86_state)

　　movl %eax，%esp

　　xorl %edx，%edx

　　call SYMBOL_NAME(do_signal)

　　jmp restore_all

　　….

　　reschedule:

　　call SYMBOL_NAME(schedule)    # test

　　jmp ret_from_sys_call

　　这一段汇编代码就是前面我们所说的“从系统调用返回函数”ret_from_sys_call，它是从中断、异常及系统调用返回时的通用接口。这段代码主体就是ret_from_sys_call函数，在此我们列出相关的几个函数：

　　（1）ret_from_sys_call：主体

　　（2）reschedule：检测是否需要重新调度

　　（3）signal_return：处理当前进程接收到的信号

　　（4）v86_signal_return：处理虚拟86模式下当前进程接收到的信号

　　（5）RESTORE_ALL：我们把这个函数叫做彻底返回函数，因为执行该函数之后，就返回到当前进程的地址空间中去了。

　　可以看到ret_from_sys_call的主要作用有：

　　检测调度标志need_resched，决定是否要执行调度程序；处理当前进程的信号；恢复当前进程的环境使之继续执行。

　　最后我们再次从总体上浏览一下时钟中断：

　　每个时钟滴答，时钟中断得到执行。时钟中断执行的频率很高：100次/秒，时钟中断的主要工作是处理和时间有关的所有信息、决定是否执行调度程序以及处理下半部分。和时间有关的所有信息包括系统时间、进程的时间片、延时、使用CPU的时间、各种定时器，进程更新后的时间片为进程调度提供依据，然后在时钟中断返回时决定是否要执行调度程序。下半部分处理程序是Linux提供的一种机制，它使一部分工作推迟执行。