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thread_invoke()でコンテキストスイッチを行う。

通常は以下の手順でコンテキストスイッチを実行する(各関数の概要は[関連関数]参照)。

1. thread_done()
2. machine_switch_context()
3. thread_begin()
4. thread_dispatch()

ただし、旧スレッドがcontinuationを指定していて、新スレッドにカーネルスタックが存在しない場合は、上記の machine_switch_context()の変わりにmachine_stack_handoff()を使用してコンテキストスイッチをする。machine_stack_handoff()はold_threadのカーネルスタックをnew_threadに渡して流用する(*1)。old_threadがカーネルスタックを予約しており、new_threadがカーネルスタックの予約を持っていない場合は、流用できないのでスタックの割り当てを行い、通常のコンテキストスイッチを行う。

(*1)


上記のようにcontinuation付きでブロックしたスレッドはカーネルスタックを使いまわす場合があるため、thread->kernel_threadがNULLになる場合がある。このため、通常のコンテキストスイッチの時、新スレッド(new_thread)にカーネルスタックがなければstack_alloc_try()で割り当てるようになっている。スタックが割り当てられなかった場合はQueue(thread_stack_enqueue)にスレッドを登録して、Thread Stack Daemon(カーネルスレッド)(*2)に非同期にスタックを割り当てさせている。

カーネルスタックに関するメモはスレッドを参照。


(*2) Thread Stack Daemon

if (continuation != NULL) {
    if (!new_thread->kernel_stack) {
        if (old_thread->kernel_stack ==
            old_thread->reserved_stack  &&
            !new_thread->reserved_stack)
                goto need_stack;
                <== 流用できないので通常のコンテキストスイッチへ

        old_threadのスタックをnew_threadに渡して
        コンテキストスイッチ

        new_threadのcontinuationへ飛ぶ
    }
}
else {
    if (!new_thread->kernel_stack) {
need_stack:
        カーネルスタックの割り当て
        (new_threadがcontinuation付きでブロックした
         場合はスタックが使いまわされてNULLになって
         いる可能性がある)
    }
}

通常のコンテキストスイッチ

if (continuation) {
    new_threadのcontinuationへ飛ぶ。
    (この時点でコンテキストスイッチは完了しているので
     continuationは新スレッドのcontinuationになっているので注意)
}

[関連関数]
thread_done(old_thread, new_thread, processor)

• 残りのQuatum値を計算してcurrent_quantumに格納する。
• Quantumを使いきっていたら要因(thread->reason)AにST_QUANTUMをセットする。
• 切替えの要因がAST_HANDOFFならold_threadのcurrent_quantumをnew_threadに引き継ぐ

machine_switch_context(old, continuation, new)

• fpu_save_context() - FPUのレジスタを保存
• PMAP_SWITCH_CONTEXT - PageTableの切替え(CR3に新スレッドのPageDirectoryを設定)
• act_machine_switch_pcb - TR,LDTの設定。新スレッドのFPUコンテキストをロード
  
• Switch_context() - CPUのレジスタを保存して、新スレッドのものをロードする。

machine_stack_handoff(old, new) - (i386の場合)

• oldスレッドのカーネルスタックをnewスレッドに渡す。
• PMAP_SWITCH_CONTEXT()でページテーブルを新スレッドのものに設定する

thread_begin(thread, processor)

processor->quantum_end = (processor->last_dispatch +
     thread->current_quantum);
timer_call_enter1(&processor->quantum_timer,
                 thread, processor->quantum_end);

thread_dispatch(thread)

thread_setrun(new_thread, options)