Linux 2.4 内核说明文档（进程与中断管理篇）（6）

[quote]原帖由 "SirFang"]我怎么记得linux下进程数是有限制的，不仅仅要足够的内存分配task_struct结构，还关系到GDT表，Linux不使用LDT,所以，GDT中的entry个数也就决定了进程总数。其中第0项不用，1~4项被指定为Kernel CS/DS, User active ..........[/quote 发表：


老兄说得没错，不过应该具体是这样的：

在Linux 2.2.x中，一些与进程管理相关的数据结构是在系统初始化的时候被初始化的。其中重要的是gdt和进程表task。Gdt的初始化主要是确定需要为多少个进程保留空间，也就是需要多大的gdt。这是由一个宏定义NR_TASKS决定的。NR_TASKS的值就是系统的大进程数，它是在编译的时候被确定的，gdt的大小是10+2+NR_TASKS*2。而全局描述符表寄存器gdtr长度域为16位，每项描述符为8字节，故可容纳的 大描述符数 = 1《（16-3）=1《13 = 8192 个。

而在2.4以上，现在的2.6版本中，这个进程数事实上是可以更多的。不过大多数系统的默认依然是8191

接下来的两节：
2.8 任务队列
2.9 I386体系中系统调用实现

2.8. 任务队列
任务队列可以看作是以前的下半部机制的动态扩展。在源代码里面，有时以新下半部机制来称呼他们。以前的下半部机制有一下的限制：
1) 他们仅有一个固定的数目；
2) 每个下半部仅仅能够关联一个处理函数；
3) 下半部可以被旋转锁结束，所以他们不能阻塞；
所以，对于任务队列，任意数目的函数可以被关联并前后连续的处理。通过DECLARE_TASK_QUEUE宏可以创建一个新的任务队列，采用queue_task函数可以向其中增加一个任务而调用run_task_queue函数则会执行一个任务队列。作为创建你自己的任务队列，你可以使用Linux系统提前定义的任务队列，如下所述：
1) tq_timer：定时器任务队列，在每个定时器中断或者释放tty设备时执行。当定时器处理函数在中断环境下运行时，tq_timer还运行于中断环境，并不能阻塞。
2) tq_scheduler：调度任务队列，由调度程序触发，同样关闭tty设备时也会运行。一旦调度程序运行于进程重设定的上下文后，tq_scheduler任务可以做任何想作的事情，比如阻塞，处理上下文数据等等。
3) tq_disk：用于底层阻塞设备启动真实的请求。这个任务队列为模块设计，除了设计本身的目的以外不能作为他用。
如果一个驱动使用它自身的任务队列，它就不需要调用run_tasks_queues函数去处理这个队列，除非是以下说明的情况。
tq_timer/tq_scheduler 任务队列不仅普通场合会被触发，而且其他场合（如关闭tty设备时）也会触发。如果我们记得驱动能够调度队列中的任务，并且这些任务仅仅在驱动的细节实例有效时做判断，，其原因非常简单的。这通常意味着应用关闭它。所以，驱动可能需要调用run_task_queue来激活它添加到队列中的任务，因为允许这些任务稍后执行是没有意义的，也就是说相关的数据结构可能被另一个实例释放或者重用。这就是run_task_queue在tq_timer 和tq_scheduler中多处使用而不是定时器中断和schedule分别调用。
2.9. I386体系中系统调用实现
linux实现系统调用有两种机制：
 lcall7/lcall27调用方式；
 0x80号软中断；
Linux附带的程序使用0x80方式，同时外来程序如UNIX (Solaris, UnixWare 7等)使用lcall7机制。由于历史原因，lcall7机制包含了lcall27机制，但是处理函数却命名为lcall7_func，所以这是令人误解的。
当系统启动时，arch/i386/kernel/traps.c:trap_init函数被调用，设置IDT，这样向量0x80就指向了arch/i386/kernel/entry.S文件中描述的系统调用向量表的地址。
当一个用户空间的应用触发系统调用时，参数由寄存器传递，并且应用执行'int 0x80'指令。这个指令进入内核模式，然后处理器跳转到system_cal入口。具体如下：
1) 保存寄存器；
2) 为KERNEL_DS设置%ds 和 %es，这样所有相关数据（和额外的段）就在内核地址空间被建立。
3) 如果%eax的值大于NR_syscalls (当前是 256)，返回ENOSYS错误。
4) 如果任务满足tsk.>;ptrace & PF_TRACESYS 条件，则执行专门处理。这用于支持strace 或者debugger这样的程序。
5) 调用sys_call_table+4*(syscall_number from %eax)。这个表在同一个文件arch/i386/kernel/entry.S中初始化，指向各自的系统调用处理函数，在linux下这些函数以sys_开头。这些C系统调用处理函数在堆栈中获取他们的参数。
6) 进入系统调用（system call return path）。这个部分不仅被0x80使用，而且被lcall7, lcall27使用。它处理任务tasklets，检查是否需要调用schedule，检查是否有信号待处理，如果是，则处理这些信号。
Linux系统为系统调用提供6个参数支持。他们分别寄存于%ebx, %ecx, %edx, %esi, %edi，%ebp。系统调用号存储到%eax。

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