Контекст процесса

Под контекстом процесса понимается вся информация, необходимая для описания процесса. Контекст процесса состоит из нескольких частей:

• адресное пространство процесса в режиме задачи (код, данные и стек процесса, а также разделяемая память и данные динамических библиотек);
• управляющая информация (структуры proc и user - запись таблицы процессов и дополнительная информация соответственно);
• окружение процесса (системные переменные, например, домашний каталог, имя пользователя и др.);
• аппаратный контекст (значения используемых машинных регистров).

Контекстом процесса является его состояние, определяемое текстом, значениями глобальных переменных пользователя и информационными структурами, значениями используемых машинных регистров, значениями, хранимыми в таблице процессов и в адресном пространстве задачи, а также содержимым стеков задачи и ядра, относящихся к процессу. Текст операций системы и ее глобальные информационные структуры совместно используются всеми процессами, но не являются составной частью контекста процесса.

Принято говорить, что при запуске процесса система исполняется в контексте процесса. Когда ядро системы решает запустить другой процесс, оно выполняет переключение контекста с тем, чтобы система исполнялась в контексте другого процесса. Ядро осуществляет переключение контекста только при определенных условиях (см. п.1.3). Выполняя переключение контекста, ядро сохраняет информацию, достаточную для того, чтобы позднее переключиться вновь на прерванный процесс и возобновить его выполнение.

Аналогичным образом, при переходе из режима задачи в режим ядра, ядро системы сохраняет информацию, достаточную для того, чтобы позднее вернуться в режим задачи и продолжить выполнение с прерванного места. Однако, переход из режима задачи в режим ядра является сменой режима, но не переключением контекста. Ядро меняет режим выполнения с режима задачи на режим ядра и наоборот, оставаясь в контексте одного процесса.

Ядро обрабатывает прерывания в контексте прерванного процесса, пусть даже оно и не вызывало никакого прерывания. Прерванный процесс мог при этом выполняться как в режиме задачи, так и в режиме ядра. Ядро сохраняет информацию, достаточную для того, чтобы можно было позже возобновить выполнение прерванного процесса, и обрабатывает прерывание в режиме ядра. Ядро не порождает и не планирует порождение какого-то особого процесса по обработке прерываний.