어떻게 운영 시스템이 작동
컴퓨터 프로그램과 호출 스택 메커니즘 기능을 저장하는 것 외에도, 세 가지 주요 메커니즘 방법을 호출 할 수 있습니다, 아주 기본적인 개념이 중단이 세 가지 마법 컴퓨터 : 저장 프로그램 컴퓨터, 함수 호출, 인터럽트
스택 영향 : 함수 호출로서 기록 프레임, 전달 함수의 매개 변수, 리턴 어드레스 값은, 그 저장 공간의 양 로컬 내부 기능을 제공한다.
레지스터에게 관련 ESP 스택 : 포인터 스택 스택 EBP를 스택 : 기본 주소 포인터를 스택 스택 아래로
스택 작업 : 푸시 팝
실험
순차적으로 입력
CD ~ / 리눅스 커널 / 리눅스 3.9.4
$ rm -rf mykernel
$ patch -p1 < ../mykernel_for_linux3.9.4sc.patch
$ make allnoconfig
$ make
$ qemu -kernel arch/x86/boot/bzImage
커널 부트 효과를 볼 수
mymain.c을 여기 100,000 내 시작 커널 당 출력 시간은 주기적으로 myinterrupt.c에서 코드를 실행하는 동안은 클럭 신호를 방해 생성한다.
코드를 수정하고 다음과 같이 테스트 요구 사항을 누르
mypcb.h :
. #DEFINE MAX_TASK_NUM 4
. KERNEL_STACK_SIZE 1024 * #DEFINE 8
/* CPU-specific state of this task */
struct Thread {
unsigned long ip;
unsigned long sp;
};
typedef struct PCB{
int pid;
volatile long state; /* -1 unrunnable, 0 runnable, >0 stopped */
char stack[KERNEL_STACK_SIZE];
/* CPU-specific state of this task */
struct Thread thread;
unsigned long task_entry;
struct PCB *next;
}tPCB;
void my_schedule(void); mymain.c :
#INCLUDE <리눅스 / types.h>
#INCLUDE <리눅스 / string.h>
#INCLUDE <리눅스 / ctype.h>
#INCLUDE <리눅스 / tty.h>
#INCLUDE <리눅스 / vmalloc.h>
#include "mypcb.h"
tPCB task[MAX_TASK_NUM];
tPCB * my_current_task = NULL;
volatile int my_need_sched = 0;
void my_process(void);
void __init my_start_kernel(void)
{
int pid = 0;
int i;
/* Initialize process 0*/
task[pid].pid = pid;
task[pid].state = 0;/* -1 unrunnable, 0 runnable, >0 stopped */
task[pid].task_entry = task[pid].thread.ip = (unsigned long)my_process;
task[pid].thread.sp = (unsigned long)&task[pid].stack[KERNEL_STACK_SIZE-1];
task[pid].next = &task[pid];
/*fork more process */
for(i=1;i<MAX_TASK_NUM;i++)
{
memcpy(&task[i],&task[0],sizeof(tPCB));
task[i].pid = i;
task[i].state = -1;
task[i].thread.sp = (unsigned long)&task[i].stack[KERNEL_STACK_SIZE-1];
task[i].next = task[i-1].next;
task[i-1].next = &task[i];
}
/* start process 0 by task[0] */
pid = 0;
my_current_task = &task[pid];
asm volatile(
"movl %1,%%esp\n\t" /* set task[pid].thread.sp to esp */
"pushl %1\n\t" /* push ebp */
"pushl %0\n\t" /* push task[pid].thread.ip */
"ret\n\t" /* pop task[pid].thread.ip to eip */
"popl %%ebp\n\t"
:
: "c" (task[pid].thread.ip),"d" (task[pid].thread.sp) /* input c or d mean %ecx/%edx*/
);
}
void my_process(void)
{
int i = 0;
while(1)
{
i++;
if(i%10000000 == 0)
{
printk(KERN_NOTICE "this is process %d -\n",my_current_task->pid);
if(my_need_sched == 1)
{
my_need_sched = 0;
my_schedule();
}
printk(KERN_NOTICE "this is process %d +\n",my_current_task->pid);
}
}
}myinterrupt.c :
#INCLUDE <리눅스 / types.h>
#INCLUDE <리눅스 / string.h>
#INCLUDE <리눅스 / ctype.h>
#INCLUDE <리눅스 / tty.h>
#INCLUDE <리눅스 / vmalloc.h>
#include "mypcb.h"
extern tPCB task[MAX_TASK_NUM];
extern tPCB * my_current_task;
extern volatile int my_need_sched;
volatile int time_count = 0;
/*
* Called by timer interrupt.
* it runs in the name of current running process,
* so it use kernel stack of current running process
*/
void my_timer_handler(void)
{
#if 1
if(time_count%1000 == 0 && my_need_sched != 1)
{
printk(KERN_NOTICE ">>>my_timer_handler here<<<\n");
my_need_sched = 1;
}
time_count ++ ;
#endif
return;
}
void my_schedule(void)
{
tPCB * next;
tPCB * prev;
if(my_current_task == NULL
|| my_current_task->next == NULL)
{
return;
}
printk(KERN_NOTICE ">>>my_schedule<<<\n");
/* schedule */
next = my_current_task->next;
prev = my_current_task;
if(next->state == 0)/* -1 unrunnable, 0 runnable, >0 stopped */
{
my_current_task = next;
printk(KERN_NOTICE ">>>switch %d to %d<<<\n",prev->pid,next->pid);
/* switch to next process */
asm volatile(
"pushl %%ebp\n\t" /* save ebp */
"movl %%esp,%0\n\t" /* save esp */
"movl %2,%%esp\n\t" /* restore esp */
"movl $1f,%1\n\t" /* save eip */
"pushl %3\n\t"
"ret\n\t" /* restore eip */
"1:\t" /* next process start here */
"popl %%ebp\n\t"
: "=m" (prev->thread.sp),"=m" (prev->thread.ip)
: "m" (next->thread.sp),"m" (next->thread.ip)
);
}
else
{
next->state = 0;
my_current_task = next;
printk(KERN_NOTICE ">>>switch %d to %d<<<\n",prev->pid,next->pid);
/* switch to new process */
asm volatile(
"pushl %%ebp\n\t" /* save ebp */
"movl %%esp,%0\n\t" /* save esp */
"movl %2,%%esp\n\t" /* restore esp */
"movl %2,%%ebp\n\t" /* restore ebp */
"movl $1f,%1\n\t" /* save eip */
"pushl %3\n\t"
"ret\n\t" /* restore eip */
: "=m" (prev->thread.sp),"=m" (prev->thread.ip)
: "m" (next->thread.sp),"m" (next->thread.ip)
);
}
return;
}완료 디렉토리 후
에 대한 운영 결과
my_process (공극) 함수에서 인쇄 1:00 인터럽트 my_need_sched 경우 각 10,000,000, my_schedule () 트리거 실행 myinerrupt "이 프로세스가 % d이다."