我无法理解 xv6 中的这行代码

问题描述

尽管查阅了文档，我仍然无法理解这一行：swtch(&c->scheduler,&p->context);。

我的问题：我知道这一行是切换p->context，包括save registers和restore registers，但是我无法理解这个过程中的pc变化，那就是这段代码的执行顺序? swtch(&c->scheduler,&p->context);执行完后，是不是立即执行c->proc = 0;，那么执行c->proc=p; 的效果就消失了？我现在很困惑。

代码链接：https://github.com/mit-pdos/xv6-riscv/blob/riscv/kernel/proc.c 第 456 行

*// Per-cpu process scheduler.*
*// Each cpu calls scheduler() after setting itself up.*
*// Scheduler never returns.  It loops,doing:*
*//  - choose a process to run.*
*//  - swtch to start running that process.*
*//  - eventually that process transfers control*
*//    via swtch back to the scheduler.*
void
scheduler(void)
{
  struct proc *p;
  struct cpu *c = mycpu();

  c->proc = 0;
  for(;;){
    *// Avoid deadlock by ensuring that devices can interrupt.*
    intr_on();
    int found = 0;
    for(p = proc; p < &proc[NPROC]; p++) {
      acquire(&p->lock);
      if(p->state == RUNNABLE) {
        *// Switch to chosen process.  It is the process's job*
        *// to release its lock and then reacquire it*
        *// before jumping back to us.*
        p->state = RUNNING;
        c->proc = p;
        swtch(&c->scheduler,&p->context);

        *// Process is done running for Now.*
        *// It should have changed its p->state before coming back.*
        c->proc = 0;
        found = 1;
      }
      release(&p->lock);
    }
    if(found == 0){
      intr_on();
      asm volatile("wfi");
    }
  }
}

解决方法

这确实是一段非常令人困惑的代码，以至于它的原作者在评论中写道“你不会理解这个”，所以不要因为不理解而感到难过。

您可能错过的关键是 p->context 包含一个地址，其中 swtch 用于恢复进程 p 的执行。例如，它被设置为 here:

  // Set up new context to start executing at forkret,// which returns to user space.
  memset(&p->context,sizeof(p->context));
  p->context.ra = (uint64)forkret;
  p->context.sp = p->kstack + PGSIZE;

因此，当调度程序调用 swtch 时，它实际上是对 p->context.ra 指向的任何内容进行间接函数调用。该代码将无限期地执行，然后最终（某种程度上）返回到 swtch，后者返回到调度程序，并以 c->proc = 0 继续。

（在上面的句子中，“sort of”和“effectively”这两个词做了很多工作。要了解这些词背后隐藏着什么，接下来您应该阅读coroutines。）