multithreading - 低级编程：操作系统如何启动新线程/进程？

Question

每当引导加载程序加载操作系统时，大概只有一个程序流处于活动状态，对吧？这意味着，一个处理器持有指令指针并执行它在 EIP 寄存器指向的位置找到的命令。在什么时候以及系统如何开始利用更多的进程和/或线程（没有用户态线程，但 cpu 线程）？

Answer 1

操作系统将以特殊角色启动（在 BIOS 和引导加载程序完成后） - 因为第一个运行它的程序将直接访问所有 CPU 命令。

所以它将设置系统的各个部分——比如设置中断处理程序（或中断服务程序）。完成此操作后，它就有能力创建“调度程序”。

实际的“进程/线程”处理将由该调度程序完成。它决定将运行哪些线程。它还管理所有活动线程。CPU 不知道所有这些事情。

一旦调度程序的主执行程序决定执行线程（或“进程”）A，它会将进程数据复制到寄存器中（并将寄存器存储到最近运行的线程的 InfoBlock 中）。它将告诉 CPU / 计时器在n微秒（或其他时间单位）内引起中断。然后它会告诉 cpu 在非 OS 模式下运行“程序”（CPU 唯一知道的事情）（这样它就不会修改关键数据或未经许可注册自己的中断处理程序）。

当线程 A 现在正在执行时，硬件计时器将运行。一旦达到所需的时间偏移量，它将导致中断。然后硬件将停止当前程序的执行，并调用已注册的程序Interrupt Handler。这个处理程序将是调度程序的一个方法（准确地说是主执行程序）。

然后，此方法将再次重新评估应该调度哪个线程，因此调度会继续。

Answer 2

正确，在启动过程中只有一个执行线程。通常情况下，直到操作系统初始化到低级内存管理、调度程序等功能正常为止。

甚至在多 CPU 系统中也是如此——一个核心是处理早期启动的“主处理器”，直到基础设施在那里启动其他核心。

最后，它是高度特定于操作系统的；英特尔架构软件开发人员手册包含硬件规格的详细信息。（假设您谈论的是英特尔架构；其他架构可能会有很大不同。）

Answer 3

（多线程）操作系统必须启动的第一件事是调度程序，它负责管理多个进程（因此也管理多个 CPU 线程，例如在多核机器上）。

此调度程序启动的第一个进程通常是某种“init”进程，该进程又负责随后加载其他程序/进程。