多任务

是操作系统实现的必要功能，多任务部分负责创建/销毁/调度进程 or 线程

无论是宏内核还是微内核，其内核都必须具备多任务调度的机制

系统进程

是运行在R0 特权级的进程，一般这类进程为 IDLE 进程，系统服务进程，拥有 PC 的最高操作权限

IDLE 进程
是操作系统第一个创建的进程，唯一一个不通过fork()函数复制得来的进程，其 PID 为0
该进程的调度优先级为最低，一般在调度队列为空时调度该进程
操作系统的初始化等工作由该进程完成 (在多核中由 CPU0 的 IDLE 进程完成，且有几个 CPU 核心就有几个 IDLE 进程)
在操作系统内核初始化完成后该进程并不会销毁，而是循环执行hlt以降低 CPU 功耗

用户进程

运行在 R3 特权级的进程，一般这类进程为应用程序的进程，只能访问特定内存区域且无法执行特权级指令 (如hlt``sti lgdt等)

• 在 x86 平台下，CPU 无法从R3特权级直接切换到R0, 同时R0也无法直接切换至R3, 所以在 x86 中唯一从R0切换至R3的方式是使用 iret指令跳转
• 涉及特权级切换时，内核必须配置 TSS(Task Statu Segments : 任务状态段), 该结构是GDT的一个段描述符
• 每个用户进程会在内核有一块单独的栈，该栈用于用户进程系统调用时候存储R0特权级执行时产生的各种数据

在 CP_Kernel 内核中，用户进程在刚创建时是 R0 特权级，这时候内核会往该进程的栈中插入一个名为switch_to_user_mode 的函数并传入真正的用户程序入口地址
switch_to_user_mode函数负责初始化进入R3前各种寄存器的值
最后使用iret指令跳转到用户程序入口地址，这个时候就切换至R3特权级了

TSS

任务状态段，负责存储一个任务的当前 CPU 状态，其包含了 CPU 所有的寄存器 (控制寄存器以及 GDTR IDTR 除外). 是旧版 x86 平台用于任务切换的一个数据结构。

在现代操作系统中并不会使用该数据结构去进行任务调度，因为 PCB(Process Control Block : 进程控制块) 取代了它。 PCB 相比 TSS 拥有更快的任务切换速度，且可以自定义多种进程私有的数据结构 (如 PID TTY 设备映射 调度时间片计数等)。

但这并不代表不需要配置 TSS, TSS 的作用只是缩减到切换内核栈地址的作用

任务调度

任务调度有很多方式，内核会使用合理的方式分配给这些任务一定的 CPU 时间片，一旦过了该任务的 CPU 时间片就会触发该任务调度。

一个好的任务调度器可以大幅度提高应用程序的运行速度，提高硬件资源的利用效率

进程切换过程中，需要切换的寄存器可以参考 TSS 的结构。

补充

• 进程间的资源隔离
  因为不同的进程之间页目录不同，拥有不同的内存布局，不同进程间相同的线性地址指向的是不同的物理地址
  因此该地址获取的数据也不同

• 线程与进程的区别
  所以线程之间的资源可以共享，而进程因为切换了页表 (内存布局被切换), 所以资源不共享