multithreading - 了解如何实现线程

Question

我一直在尝试了解实现用户空间线程的机制。我无法理解堆栈和框架的机制。我遇到了两个非常好的资源(here和here)，它们解释了线程及其实现方式，但我仍然不了解以下详细信息:

如何在线程执行中使用机器上下文？我知道它由一个堆栈指针和一堆寄存器值组成。但是，操作系统到底是如何使用它来执行线程的呢？

为什么我们需要蹦床功能(mctx_create_trampoline)？在链接2中，他们将函数设置为信号处理程序，该函数保存机器上下文并启动线程函数(mctx_create_boot)。

基于这些函数，如何实现线程可以调用的“yield”函数？另外，我们如何中断正在运行的线程？我假设您有一个计时器和SIGALRM，它在关闭时会调用信号处理程序。但是，如果yield函数切换上下文，则信号处理程序将不会返回，这将阻止进一步的信号被传递。

Answer 1

一旦触发了在物理CPU上执行线程的任务，则直到时间片到期或需要进行其他一些重新调度后，操作系统才不再参与其中。因此，关键问题是:如何将线程调度到物理CPU？好的，操作系统将物理CPU寄存器设置为适当的值，然后跳转到上次中断线程的位置(实际上设置了指令指针)。此时，操作系统已失去控制，不再参与其中。它仅在发生硬件中断或某些其他物理CPU内核决定控制CPU时才能重新获得控制。

目前无法打开该文档。

“yield”无法在用户空间中实现。通常，它是一个内核API，它选择其他一些线程进行调度并将其调度到当前CPU。