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2017-2018-1 20179219《Linux内核原理与分析》第九周作业

时间:2017-11-26 21:04:22      阅读:255      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:操作   数据   linu   exp   png   用户   reg   无法   context   

一、学习笔记:

1.中断处理过程:包括时钟中断、I/O中断、系统调用和异常。直接调用schedule()函数,在队列中找到进程并分配CPU或返回用户态时根据need_resched标记调用schedule()。

2. 内核线程只有内核态没有用户态,可以直接调用schedule()进行进程之间的切换,也可以在中断处理过程中进行调度。用户态进程无法实现主动调度只能在中断处理过程中调度。

3.内核级别:ring0~3

4.进程上下文包含了进程执行所需要的信息

  •   用户地址空间:包括程序代码,数据,用户堆栈等
  •   控制信息:进程描述符,内核堆栈等
  •   硬件上下文

5.schedule()函数选择一个新进程运行并调用context_switch进行上下文的切换。

6.挂起CPU上执行的进程和中断时保存现场的操作并不相同,中断前后是在同一个进程上下文中,只是由用户态转向内核态执行。

7关键代码:

  context_switch(rq, prev, next); //进程上下文切换

  switch_to(pre,next,prev) //切换堆栈和寄存器  

8.内存映射

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9.深入理解ls命令执行过程

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二、代码分析

switch_to函数:

#define switch_to(prev, next, last) //prev指向当前进程,next指向被调度的进程                                   
do {                                                                              
      /*                              
  * Context-switching clobbers all registers, so we clobber  
   * them explicitly, via unused output variables.     
   * (EAX and EBP is not listed because EBP is saved/restored  
   * explicitly for wchan access and EAX is the return value of   
   * __switch_to())                     
  */ unsigned long ebx, ecx, edx, esi, edi; asm volatile("pushfl\n\t" //把prev进程的flag保存到prev进程的内核堆栈中 "pushl %%ebp\n\t" //把prev进程的基址ebp保存到prev进程的内核堆栈中 "movl %%esp,%[prev_sp]\n\t"//把prev进程的内核栈esp保存到prev->thread.sp中 "movl %[next_sp],%%esp\n\t"//esp指向next进程的内核堆栈栈顶(next->thread.sp) "movl $1f,%[prev_ip]\n\t"//把"1:\t"地址赋给prev->thread.ip,当prev进程下次被switch_to切回来时,从"1:\t"处执行,即往后执行"popl %%ebp\n\t"和"popfl\n" "pushl %[next_ip]\n\t"//把next->thread.ip压入next进程的内核堆栈栈顶 __switch_canary "jmp __switch_to\n"//执行__switch_to()函数,完成硬件上下文切换 "1:\t" "popl %%ebp\n\t" "popfl\n" /* output parameters */ : [prev_sp] "=m"(prev->thread.sp), [prev_ip] "=m"(prev->thread.ip), "=a" (last), /* clobbered output registers: */ "=b" (ebx), "=c"(ecx), "=d" (edx), "=S" (esi), "=D"(edi) __switch_canary_oparam /* input parameters: */ : [next_sp] "m" (next->thread.sp), [next_ip] "m" (next->thread.ip), /* regparm parameters for __switch_to():*/ [prev] "a" (prev), [next] "d" (next) __switch_canary_iparam : /* reloaded segment registers */ "memory"); } while (0)

 三、课本学习思考

复习了操作系统中的cache的概念,以及多线程、操作系统内核处理的方式等。三级页表转换是地址转换的核心

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2017-2018-1 20179219《Linux内核原理与分析》第九周作业

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