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x01.os.9: 進程切換

2024-06-28 13:23:51
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來源:轉載
供稿:網友
x01.os.9: 進程切換

進入內核后,當然不能無所事事。先創建三個進程,分別打印 A,B,C。雖然只是簡單的打印,但卻是一切擴展的基礎,不可等閑視之。

進程切換,涉及一系列的寄存器需要保護,于是,就有了 PRocessStack 結構,代碼如下:

typedef struct {    u32        gs;    u32        fs;    u32        es;    u32        ds;    u32        edi;    u32        esi;    u32        ebp;    u32        KernelEsp;    u32        ebx;    u32        edx;    u32        ecx;    u32        eax;    u32        RetAddr;    u32        eip;    u32        cs;    u32        eflags;    u32        esp;    u32        ss;} ProcessStack;

稍加注意,會發現有個 KernelEsp。它的作用,是防止進程切換時,棧指針亂指。

進程切換,當然離不開中斷。有意思的是,涉及中斷調用的任務狀態棧 TSS 同 ProcessStack 竟有異曲同工之妙。

進程切換,還有一個關鍵,就是不能再用簡單的 ret 來返回了。kernel.s 中的 save 代碼如下:

save:    pushad    push        ds    push        es    push        fs    push        gs    mov        dx, ss    mov        ds, dx    mov        es, dx    mov        esi, esp    inc            dWord [g_IntReenter]    cmp        dword [g_IntReenter], 0    jne            .1    mov        esp, StackTop    push        Restart    jmp            [esi + P_RetAddr - P_StackBase].1:    push        reenter    jmp            [esi + P_RetAddr - P_StackBase]Restart:    mov        esp, [g_pProcReady]    lldt            [esp + P_LdtSel]    lea            esi, [esp + P_StackTop]    mov        dword [g_Tss + TSS_ESP0], esireenter:    dec            dword [g_IntReenter]    pop        gs    pop        fs    pop        es    pop        ds    popad    add            esp, 4    iretd

其中的 jmp [esi + P_RetAddr - P_StackBase] ,就是跳到事先保存的返回地址。而這一返回地址,由 main.c 中的 KernelMain 設置。即 for 循環里的pProc->Regs.esp = (u32)pTaskStack; 這種多兵種作戰,需細心體會,方能領會之。

此關鍵點如能領會,進程切換就不是難事。所謂進程,不過在 ProcessStack 的基礎上,添加一些進程 Id,name,優先級而已。

進入工程目錄,make 后,再 bochs,即可看到如下界面:

其中,優先級的設置為 15:5:3, 同顯示的基本一致。完整代碼,可到 x01.Lab.Download 中下載。虛擬機及開發工具,可參看 x01.os.7。

有個問題需說明一下。就是修改后重新 make 時,會出現 /mnt/temp 忙,可運行命令 sudo umount /mnt/temp 卸載之。


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