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  • x01.os.9: 进程切换

    进入内核后,当然不能无所事事。先创建三个进程,分别打印 A,B,C。虽然只是简单的打印,但却是一切扩展的基础,不可等闲视之。

    进程切换,涉及一系列的寄存器需要保护,于是,就有了 ProcessStack 结构,代码如下:

    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,会发现有个 KernelEsp。它的作用,是防止进程切换时,栈指针乱指。

    进程切换,当然离不开中断。有意思的是,涉及中断调用的任务状态栈 TSS 同 ProcessStack 竟有异曲同工之妙。

    进程切换,还有一个关键,就是不能再用简单的 ret 来返回了。kernel.s 中的 save 代码如下:

    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], esi
    reenter:
        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。而这一返回地址,由 main.c 中的 KernelMain 设置。即 for 循环里的 pProc->Regs.esp = (u32)pTaskStack; 这种多兵种作战,需细心体会,方能领会之。

    此关键点如能领会,进程切换就不是难事。所谓进程,不过在 ProcessStack 的基础上,添加一些进程 Id,name,优先级而已。

    进入工程目录,make 后,再 bochs,即可看到如下界面:

              

    其中,优先级的设置为 15:5:3, 同显示的基本一致。完整代码,可到 x01.Lab.Download 中下载。虚拟机及开发工具,可参看 x01.os.7

    有个问题需说明一下。就是修改后重新 make 时,会出现 /mnt/temp 忙,可运行命令 sudo umount /mnt/temp 卸载之。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/china_x01/p/4003041.html
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