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触发中断时是否会发生上下文切换？

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触发中断时是否会发生上下文切换？

进程的虚拟地址空间包含 1 GB 的内核空间：

在此输入图像描述

现在我假设这1GB内核空间指向与内核相关的数据和代码（包括中断描述符表（IDT））。

现在假设某个进程正在由 CPU 执行，并且该进程进行了系统调用（触发了中断0x80(int 0x80)）。将会发生的情况是，CPU 将转到 IDT 并执行与中断号关联的中断处理程序0x80。

现在CPU会留在当前进程中，并从当前进程的内核空间执行中断处理程序（这样就不会发生上下文切换）吗？

答案1

假设int 0x80i386；其他架构可能会使用其他东西例如syscall在 amd64 上。如果每次进行系统调用时都会发生上下文切换，那么当我们运行一个生成大量系统调用的程序时，这应该很容易可见。幸运的是，我正好有这样一个程序。

bits 64

section .text

global _start

_start: mov r9,9551615
        mov rax,1       ; sys_write
        mov rdi,1       ; stdout
        mov rsi,letter
        mov rdx,1       ; length

_again: syscall
        dec r9
        jnz _again

        mov rax,60      ; sys_exit
        mov rdi,0       ; exit code
        syscall

section .data
letter: db "a"

当我们在 64 位 Linux 系统上编译并运行它时，perf我们观察到

$ nasm -f elf64 -g -F dwarf -o max.o max.asm
$ ld -o max max.o
$ sudo perf stat ./max > /dev/null 2> perf.log
$ grep context perf.log
                88      context-switches          #    0.051 K/sec                  

$

该进程仅进行 88 次上下文切换；如果每次内核处于进程上下文中时都会发生上下文切换，那么我们应该会看到接近 9551615 次上下文切换。

现在！如果您想看到系统因上下文切换而出现连枷，请在下面运行上面的命令strace

$ strace -c ./max
...

在另一个窗口中已经vmstat 1运行......

procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
 0  0    896 333928   2132 3124628    0    0     0     0   74   98  0  0 100  0  0
 0  0    896 333896   2132 3124628    0    0     0     0   89  103  0  0 100  0  0
 0  0    896 333896   2132 3124628    0    0     0     0   65   85  0  0 100  0  0
 0  0    896 333896   2132 3124628    0    0     0     0   67   83  0  0 100  0  0
 2  0    896 333756   2132 3124628    0    0     0     0 21460 529902 10 29 61  0  0
 3  0    896 333832   2132 3124628    0    0     0     0 23690 652506 13 32 55  0  0
 1  0    896 333832   2132 3124628    0    0     0     0 27574 673152 11 33 55  0  0
 0  0    896 333768   2132 3124628    0    0     0     0 24351 650723 11 30 59  0  0

strace当和max （以及其他软件，如果你忘记了/dev/null输出）开始在 和 之间疯狂切换时，这似乎非常明显。

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