XV6中swtch.s调用后的返回位置及进程锁释放位置咨询

1. swtch汇编函数返回至何处？ #

swtch是XV6上下文切换的核心汇编函数，其返回位置由目标上下文的寄存器值决定：

• 调用swtch时，a0指向当前进程的context结构体，a1指向目标进程（或调度器）的context结构体。
• 函数先将当前CPU的寄存器（包括ra——即当前调用swtch的返回地址）保存到a0指向的结构中；随后从a1指向的结构加载目标上下文的寄存器值，其中ra会被替换为目标上下文里预先保存的返回地址。
• 最后执行ret指令，会直接跳转到目标上下文结构体中保存的ra寄存器对应的地址：
  • 如果是切换回之前被挂起的进程，返回地址是该进程上次调用swtch时，swtch指令的下一行代码（比如调用sched()的yield()函数中，sched()之后的位置）；
  • 如果是首次切换到新创建的进程，返回地址通常是forkret函数的入口（进程初始化时会将context的ra设置为forkret）。

针对sched()中调用swtch的场景：当当前进程被切换出去后再次被调度回来时，swtch的ret会回到sched()函数中调用swtch的下一行代码（即mycpu()->intena = intena;这一行）。

2. 进入sched()后，进程的锁在何处释放？ #

在XV6标准实现中，sched()内部不会直接释放进程锁，锁的释放逻辑位于调用sched()的上层函数中（以yield()为例）：

• yield()会先调用acquire(&p->lock)获取进程锁，将进程状态设为RUNNABLE后调用sched()；
• 当sched()通过swtch完成上下文切换，当前进程再次被调度回来时，sched()执行完毕并返回yield()，随后yield()调用release(&p->lock)完成进程锁的释放。

简言之：进程锁是在sched()返回之后，由调用sched()的上层函数完成释放操作。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user23315277