Tại sao Linux không sử dụng chuyển đổi ngữ cảnh phần cứng thông qua TSS?

Question

Tôi đọc báo cáo kết quả sau:

Kiến trúc x86 bao gồm một loại phân khúc cụ thể gọi Task Nhà nước Segment (TSS), để lưu trữ phần cứng ngữ cảnh. Mặc dù Linux không sử dụng các công tắc ngữ cảnh phần cứng , tuy nhiên, đó là dù sao cũng buộc phải thiết lập TSS cho mỗi CPU riêng biệt trong hệ thống.

tôi tự hỏi:

• Tại sao không phải Linux sử dụng sự hỗ trợ phần cứng cho chuyển đổi bối cảnh?
• Phương pháp tiếp cận phần cứng có nhanh hơn nhiều so với cách tiếp cận phần mềm không?
• Có HĐH nào tận dụng lợi thế của công tắc ngữ cảnh phần cứng không? Cửa sổ có sử dụng nó không?

Cuối cùng và luôn như vậy, cảm ơn sự kiên nhẫn và trả lời của bạn.

----------- Thêm --------------

http://wiki.osdev.org/Context_Switching có một số lời giải thích.

Mọi người bối rối như tôi có thể xem qua. 8 ^)

Answer 1

TSS x86 rất chậm đối với đa nhiệm phần cứng và hầu như không có lợi ích gì khi so sánh với chuyển đổi tác vụ phần mềm. (Trong thực tế, tôi nghĩ rằng nó làm theo cách thủ công đánh bại TSS rất nhiều lần)

TSS được biết đến là khó chịu và tẻ nhạt khi làm việc và không di động, thậm chí đến x86-64. Linux nhằm mục đích làm việc trên nhiều kiến ​​trúc để họ có thể chọn sử dụng chuyển đổi nhiệm vụ phần mềm vì nó có thể được viết theo cách độc lập của máy. Ngoài ra, phần mềm chuyển đổi nhiệm vụ cung cấp nhiều quyền lực hơn những gì có thể được thực hiện và nói chung là dễ dàng hơn để thiết lập hơn TSS.

Tôi tin rằng Windows 3.1 đã sử dụng TSS, nhưng ít nhất hạt nhân NT> 5 thì không. Tôi không biết bất kỳ hệ điều hành giống Unix nào sử dụng TSS.

Lưu ý rằng TSS là bắt buộc. Điều mà hệ điều hành làm mặc dù là tạo ra một mục nhập TSS duy nhất (cho mỗi bộ xử lý) và mỗi khi họ cần phải chuyển đổi nhiệm vụ, họ chỉ cần thay đổi TSS đơn này. Và cũng có các trường duy nhất được sử dụng trong TSS bằng cách chuyển đổi nhiệm vụ phần mềm là ESP0 và SS0. Điều này được sử dụng để có được để vòng 0 từ vòng 3 mã cho ngắt. Nếu không có TSS, sẽ không có ngăn xếp Ring 0 được biết đến, tất nhiên sẽ dẫn đến GPF và cuối cùng là lỗi ba.

Answer 2

Linux không sử dụng mô hình bộ nhớ phân đoạn, do đó tính năng phân đoạn cụ thể này không được sử dụng.

x86 CPU có nhiều loại hỗ trợ phần cứng khác nhau để chuyển ngữ cảnh, vì vậy sự khác biệt không phải là phần cứng so với phần mềm, nhưng nhiều hơn thế nào hệ điều hành sử dụng các tính năng phần cứng khác nhau có sẵn. Nó không phải là cần thiết để sử dụng tất cả.

Linux rất hiệu quả tập trung mà bạn có thể đặt cược rằng ai đó đã lược tả mọi tùy chọn có thể và các tùy chọn hiện được sử dụng là thỏa hiệp tốt nhất hiện có.

Answer 3

Linux được sử dụng để chuyển đổi dựa trên HW, trong khung thời gian trước 1,3 giây. Tôi tin rằng chuyển đổi ngữ cảnh dựa trên sw hóa ra nhanh hơn và linh hoạt hơn.

Một lý do khác có thể đã giảm thiểu mã dành riêng cho kiến ​​trúc. Cổng đầu tiên của Linux với kiến ​​trúc không phải là x86 là Alpha. Alpha không có TSS, vì vậy nhiều mã hơn có thể được chia sẻ nếu tất cả các vòm sử dụng chuyển đổi SW. (Chỉ cần đoán thôi.) Thật không may là các thay đổi hạt nhân trong giai đoạn hạt nhân 1.2-1.3 không được bảo toàn tốt, vì vậy tôi không thể cụ thể hơn.

Answer 4

@Andy - Hạt nhân cuối cùng với Chuyển đổi tác vụ phần cứng là 2.1.108.