2018-2019-1 20189221《Linux内核原理与分析》第三周作业


实验二 完成一个简单的时间片轮转多道程序内核代码

实验过程

在实验楼中编译内核

编写mymain.c函数和myinterrupt.c函数实现时间片轮转调用

mymain.c:

myinterrupt.c:



make:

内核实现:

代码分析

代码使用的是《庖丁解牛Linux内核分析》书中代码:

mypcb.h:定义了PCB结构体

#define MAX_TASK_NUM        4
#define KERNEL_STACK_SIZE 1024*8 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];
struct Thread thread;
unsigned long task_entry;
struct PCB *next;
}tPCB; void my_schedule(void)
  • ip用于eip的保存
  • sp用于esp的保存
  • pid--> 进程号
  • state--> 进程状态
  • stack[KERNEL_STACK_SIZE]--> 进程的栈
  • Thread Thread--> Thread结构体
  • task_entry--> 起始入口地址
  • PCB *next-->next指针。

mymain.c:初始化进程,启功0号进程

#include <linux/types.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/ctype.h>
#include <linux/tty.h>
#include <linux/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;
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]; 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];
}
pid = 0;
my_current_task = &task[pid];
asm volatile(
"movl %1,%%esp\n\t"
"pushl %1\n\t"
"pushl %0\n\t"
"ret\n\t"
"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);
}
}
}
  • my_start_kernel作为标志,用来表示是否调度
  • 创建的新进程放在进程列表尾部,所有的进程是一个循环链表

myinterrupt.c:产生中断,my_need_sched标志设1,

#include <linux/types.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/ctype.h>
#include <linux/tty.h>
#include <linux/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; void my_timer_handler(void)
{
#if 1
if(time_count%10000 == 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 */
{
asm volatile(
"pushl %%ebp\n\t"
"movl %%esp,%0\n\t"
"movl %2,%%esp\n\t"
"movl $1f,%1\n\t"
"pushl %3\n\t"
"ret\n\t"
"1:\t"
"popl %%ebp\n\t"
: "=m" (prev->thread.sp),"=m" (prev->thread.ip)
: "m" (next->thread.sp),"m" (next->thread.ip)
);
my_current_task = next;
printk(KERN_NOTICE ">>>switch %d to %d<<<\n",prev->pid,next->pid);
}
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"
"movl %%esp,%0\n\t"
"movl %2,%%esp\n\t"
"movl %2,%%ebp\n\t"
"movl $1f,%1\n\t"
"pushl %3\n\t"
"ret\n\t"
: "=m" (prev->thread.sp),"=m" (prev->thread.ip)
: "m" (next->thread.sp),"m" (next->thread.ip)
);
}
return;
}
  • if判断下一个进程是否可运行,执行进程切换

以myinterrupt.c中的asm内嵌汇编程序为例:

"pushl %%ebp"       /* 保存当前ebp */
"movl %%esp,%0" /* 保存当前esp */
"movl %2,%%esp" /* 重新记录要跳转进程的esp,%2为 next->thread.sp*/
"movl $1f,%1" /* 保存当前eip ,%1为prev->thread.ip*/
"pushl %3"
"ret" /* 记录要跳转进程的eip,%3为 next->thread.ip*/
"1:\t" /* 下一个进程开始执行 */
"popl %%ebp"
: "=m" (prev->thread.sp),"=m" (prev->thread.ip)
: "m" (next->thread.sp),"m" (next->thread.ip)

堆栈调用过程:

"pushl %%ebp"       /* 保存当前ebp */
"movl %%esp,%0" /* 保存当前esp */
"movl %2,%%esp" /* 重新记录要跳转进程的esp ,%2为 next->thread.sp*/
"movl %2,%%ebp" /* 重新记录要跳转进程的ebp,%2为 next->thread.sp */
"movl $1f,%1" /* 保存当前eip ,%1为prev->thread.ip,%1f就是指标号1:的代码在内存中存储的地址*/
"pushl %3"
"ret" /* 重新记录要跳转进程的eip,%3为 next->thread.ip */
: "=m" (prev->thread.sp),"=m" (prev->thread.ip)
: "m" (next->thread.sp),"m" (next->thread.ip)

遇到的问题

这周遇到的问题很低级

  • Markdown的书写问题,列表中无序列表的嵌套总是会格式不对。
  • 想要自己设计代码实现mykernel时间片轮转多道程序,心有不逮,行有不逮
  • 这周的学习时间分配不均匀,因为一些客观存在的外部因素和一些主观上的内在因素干扰,学习计划没有很好实施。之后要严格执行自己的计划表。
  • 时间片轮转调度是操作系统调度算法的基础组成部分,在此基础上复习其他调度算法,尝试实现一下,参考博客:[浅析Linux内核调度]![]

2018-2019-1 20189221《Linux内核原理与分析》第三周作业的更多相关文章

  1. 2018-2019-1 20189221 《Linux内核原理与分析》第九周作业

    2018-2019-1 20189221 <Linux内核原理与分析>第九周作业 实验八 理理解进程调度时机跟踪分析进程调度与进程切换的过程 进程调度 进度调度时机: 1.中断处理过程(包 ...

  2. 2019-2020-1 20199329《Linux内核原理与分析》第九周作业

    <Linux内核原理与分析>第九周作业 一.本周内容概述: 阐释linux操作系统的整体构架 理解linux系统的一般执行过程和进程调度的时机 理解linux系统的中断和进程上下文切换 二 ...

  3. 2019-2020-1 20199329《Linux内核原理与分析》第二周作业

    <Linux内核原理与分析>第二周作业 一.上周问题总结: 未能及时整理笔记 Linux还需要多用 markdown格式不熟练 发布博客时间超过规定期限 二.本周学习内容: <庖丁解 ...

  4. 20169212《Linux内核原理与分析》第二周作业

    <Linux内核原理与分析>第二周作业 这一周学习了MOOCLinux内核分析的第一讲,计算机是如何工作的?由于本科对相关知识的不熟悉,所以感觉有的知识理解起来了有一定的难度,不过多查查资 ...

  5. 20169210《Linux内核原理与分析》第二周作业

    <Linux内核原理与分析>第二周作业 本周作业分为两部分:第一部分为观看学习视频并完成实验楼实验一:第二部分为看<Linux内核设计与实现>1.2.18章并安装配置内核. 第 ...

  6. 2017-2018-1 20179215《Linux内核原理与分析》第二周作业

    20179215<Linux内核原理与分析>第二周作业 这一周主要了解了计算机是如何工作的,包括现在存储程序计算机的工作模型.X86汇编指令包括几种内存地址的寻址方式和push.pop.c ...

  7. 2019-2020-1 20209313《Linux内核原理与分析》第二周作业

    2019-2020-1 20209313<Linux内核原理与分析>第二周作业 零.总结 阐明自己对"计算机是如何工作的"理解. 一.myod 步骤 复习c文件处理内容 ...

  8. 2018-2019-1 20189221《Linux内核原理与分析》第一周作业

    Linux内核原理与分析 - 第一周作业 实验1 Linux系统简介 Linux历史 1991 年 10 月,Linus Torvalds想在自己的电脑上运行UNIX,可是 UNIX 的商业版本非常昂 ...

  9. 2018-2019-1 20189221《Linux内核原理与分析》第二周作业

    读书报告 <庖丁解牛Linux内核分析> 第 1 章 计算工作原理 1.1 存储程序计算机工作模型 1.2 x86-32汇编基础 1.3汇编一个简单的C语言程序并分析其汇编指令执行过程 因 ...

  10. 《Linux内核原理与分析》第一周作业 20189210

    实验一 Linux系统简介 这一节主要学习了Linux的历史,Linux有关的重要人物以及学习Linux的方法,Linux和Windows的区别.其中学到了LInux中的应用程序大都为开源自由的软件, ...

随机推荐

  1. 02Modify.ashx(修改班级信息)

    02Modify.html 修改 <!DOCTYPE html> <html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"> & ...

  2. Flask web开发之路一

    之前学过一段时间的flask,感觉还是挺好用的,自己的专利挖掘项目也想这个web框架来搭建,于是重新开始基础学习 环境:win10,python3.6,pycharm2017,虚拟环境virtuale ...

  3. 线段树||BZOJ1593: [Usaco2008 Feb]Hotel 旅馆||Luogu P2894 [USACO08FEB]酒店Hotel

    题面:P2894 [USACO08FEB]酒店Hotel 题解:和基础的线段树操作差别不是很大,就是在传统的线段树基础上多维护一段区间最长的合法前驱(h_),最长合法后驱(t_),一段中最长的合法区间 ...

  4. 【每日一题】 UVA - 11809 Floating-Point Numbers 阅读题+取对数处理爆double

    https://cn.vjudge.net/problem/UVA-11809 题意:很长orz 题解:算一下输入范围,发现用double是读不进来的,在这里wa了半天,(double 1e300  ...

  5. webstom 快捷键

  6. 分析SignalTap的仿真结果

    写在前面:本博客为本人原创,严禁任何形式的转载!本博客只允许放在博客园(.cnblogs.com),如果您在其他网站看到这篇博文,请通过下面这个唯一的合法链接转到原文! 本博客全网唯一合法URL:ht ...

  7. iOS开发 - 事件传递响应链

    序言 当我们在使用微信等工具,点击扫一扫,就能打开二维码扫描视图.在我们点击屏幕的时候,iphone OS获取到了用户进行了“单击”这一行为,操作系统把包含这些点击事件的信息包装成UITouch和UI ...

  8. visual stodio 编译前后动作定制总结

    copy "$(TargetDir)$(TargetName).lib" ..\lib\deploy\$(TargetName).lib 编译完成后将一个.lib 文件拷贝到指定目 ...

  9. 天使玩偶:CDQ分治

    这道好(du)题(liu)还是很不错的 挺锻炼代码能力和不断优化 卡常的能力的. 对于 每次询问 我都可以将其分出方向 然后 写 也就是针对于4个方向 左下 左上 右下 右上 这样的话 就成功转换了问 ...

  10. 微博登录报错 sso package orsign error

    https://blog.csdn.net/gao_chun/article/details/41344725 (1)检查应用包名签名信息是否完善 如果你的应用只有一个包名.签名,请在 http:// ...