郝智宇   无转载   《Linux内核分析》MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000

一.函数调用堆栈:

1.计算机是如何工作的:

三个法宝:存储程序计算机、函数调用堆栈(堆栈机制是高级语言的起点)、中断机制。

2.堆栈作用:

函数调用框架、传递参数、保存返回地址、提供局部变量空间...

3.堆栈寄存器(esp,ebp)和堆栈操作(push,pop)

其他关键寄存器:cs:eip(call,ret)

4.中断机制是如何工作的?

CPU很笨,只能从一个指令跳到另一个指令,中断机制是指计算机在执行一条指令的时候,调到另外一条指令执行,再跳回来还能接着执行原来的指令。

5.深入理解函数调用堆栈的工作机制:(看视频总结

函数调用时堆栈的变化,举例分析函数调用堆栈

二.借助Linux内核部分源代码模拟存储程序计算机工作模型及时钟中断

1.Kernel实验背后涉及的思想:

由CPU和内核代码共同实现了保存现场和恢复现场。

2.利用mykernel实验模拟计算机硬件平台:

运行:

【一些说明】

打开mymain.c:

My_start_kernel :操作系统的入口

每循环十万次,打印一个my_start_kernel。可以将十万改成一百万:

打开 Myinterrupt.c:

它每次时钟中断都调用一次printk,输出一次myinterrupt kernel。

三.在mykernel基础上构造一个简单的操作系统内核

1.C代码中嵌入汇编代码的写法:

内嵌汇编语法_asm_(

汇编语句模板:

输出部分:

输入部分:

变化描述部分);

内嵌汇编常用限定符:

b,c,...     m:内存变量;    =:操作数在指令中是只写的;    +:操作数在指令中是读写类型的;   r:将输入变量放入通用寄存器,任一个;

2.一个简单的操作系统内核源代码

(1)进程的启动:

/* start process 0 by task[0] */
pid = ;
my_current_task = &task[pid];
asm volatile(
"movl %1,%%esp\n\t" /* set task[pid].thread.sp to esp */ //确定esp的位置;
"pushl %1\n\t" /* push ebp */ //因为栈为空,所以pushl的%1就是esp=ebp;
"pushl %0\n\t" /* push task[pid].thread.ip */ //IP压栈
"ret\n\t" /* pop task[pid].thread.ip to eip */ //弹出来eip,0号进程正式启动;
"popl %%ebp\n\t" //弹出来ebp,内核初始化完成; :
: "c" (task[pid].thread.ip),"d" (task[pid].thread.sp) /* input c or d mean %ecx/%edx*/
);

(2)进程的切换:

有两种方式,分别是:

【1】next->state == 0(即下一个进程正在执行  在两个正在运行的进程之间做进程上下文切换):

if(next->state == )/* -1 unrunnable, 0 runnable, >0 stopped */
{
/* switch to next process */
asm volatile(
"pushl %%ebp\n\t" /* save ebp */ //保存ebp;
"movl %%esp,%0\n\t" /* save esp */ //把esp赋值给sp并保存;
"movl %2,%%esp\n\t" /* restore esp */ //把第二个进程的sp放到esp中;
"movl $1f,%1\n\t" /* save eip */ //$1f是指接下来的标号1:的位置;
"pushl %3\n\t"
"ret\n\t" /* restore eip */
"1:\t" /* next process start here */ //下一进程开始;
"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);
}

【2】进程是新的,还没有执行过:

else
{
next->state = ;
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 */ //保存ebp;
"movl %%esp,%0\n\t" /* save esp */ //保存esp;
"movl %2,%%esp\n\t" /* restore esp */ //将下一进程sp存入esp;
"movl %2,%%ebp\n\t" /* restore ebp */ //将下一进程sp存入esp, 栈空,所以esp和ebp指向同一位置;
"movl $1f,%1\n\t" /* save eip */
"pushl %3\n\t" //保存当前进程入口;
"ret\n\t" /* restore eip */
: "=m" (prev->thread.sp),"=m" (prev->thread.ip)
: "m" (next->thread.sp),"m" (next->thread.ip)
);
}

四. 关于操作系统是如何工作的的理解

操作系统有“两把剑”,为中断上下文和进程上下文的切换,有了这两把剑,操作系统便能够有序地管理进程。

多道程序中断发生时,cpu把当前的进程中断,,然后指向中断处理程序的入口。操作系统会判断何时进行进程切换、什么条件下进行切换。因为是时间片轮转,所以需要设置时间片的大小,时间片用完时设置一下调度标志。例如循环1000万次才有一次机会判断一下是否需要调度,如果是的话就进行切换。

《Linux内核分析》第二周学习小结 操作系统是如何工作的?的更多相关文章

  1. LINUX内核分析第二周学习总结——操作系统是如何工作的

    LINUX内核分析第二周学习总结——操作系统是如何工作的 张忻(原创作品转载请注明出处) <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course ...

  2. Linux内核分析第二周学习笔记

    linux内核分析第二周学习笔记 标签(空格分隔): 20135328陈都 陈都 原创作品转载请注明出处 <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.co ...

  3. Linux内核分析第二周学习博客——完成一个简单的时间片轮转多道程序内核代码

    Linux内核分析第二周学习博客 本周,通过实现一个简单的操作系统内核,我大致了解了操作系统运行的过程. 实验主要步骤如下: 代码分析: void my_process(void) { int i = ...

  4. LINUX内核分析第一周学习总结——计算机是如何工作的

    LINUX内核分析第一周学习总结——计算机是如何工作的 张忻(原创作品转载请注明出处) <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/ ...

  5. Linux内核分析第二周学习总结:操作系统是如何工作的?

    韩玉琪 + 原创作品转载请注明出处 + <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 一.函数调用堆栈 ...

  6. 三20135320赵瀚青LINUX内核分析第二周学习笔记

    赵瀚青原创作品转载请注明出处<Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 一.计算机的三个法宝 存储程 ...

  7. Linux内核分析——第二周学习笔记

    20135313吴子怡.北京电子科技学院 chapter 1 知识点梳理 (一)计算机是如何工作的?(总结)——三个法宝 ①存储程序计算机工作模型,计算机系统最最基础性的逻辑结构: ②函数调用堆栈,高 ...

  8. Linux内核分析——第二周学习笔记20135308

    第二周 操作系统是如何工作的 第一节 函数调用堆栈 存储程序计算机:是所有计算机基础的框架 堆栈:计算机中基础的部分,在计算机只有机器语言.汇编语言时,就有了堆栈.堆栈机制是高级语言可以运行的基础. ...

  9. 20135302魏静静Linux内核分析第二周学习总结

    操作系统是如何工作的 1. 小结:计算机是怎样工作的 三个法宝 存储程序计算机.函数调用堆栈.中断机制 两把宝剑 中断上下文.进程上下文的切换 2. 堆栈 堆栈是C语言程序运行时必须的一个记录调用路径 ...

随机推荐

  1. SDN 第五次上机作业

    1.搭建如下拓扑并连接控制器 2.下发相关流表和组表实现负载均衡 s1: s2: s3: s4: 3.抓包分析验证负载均衡 s4-eth1: s4-eth2: s4-eth3

  2. 展示博客(Alpha版本)

    小队名称:PHILOSOPHER 小组成员 [组长]金盛昌(201421122043).刘文钊(20142112255).陈笑林(201421122042) 张俊逸(201421122044).陈志建 ...

  3. 如何修改word文档中每行字符的最大默认值和每页最大行数默认值

    事情起因是这样的,小明在写论文的过程中,发现自己的文档的字与字的间距看起来比其他人的字符间距大,于是觉得奇怪,明明设置了一样的格式啊,设置每行38个字符,每页34行,为什么小明写的文档字符间距看着比较 ...

  4. Python3中遇到UnicodeEncodeError: 'ascii' codec can't encode characters in ordinal not in range(128)

    在 linux服务器上运行代码报错: Python3中遇到UnicodeEncodeError: ‘ascii’ codec can’t encode characters in ordinal no ...

  5. 阿里开源 iOS 协程开发框架 coobjc!--异步编程的问题与解决方案

    阿里妹导读:刚刚,阿里巴巴正式对外开源了基于 Apache 2.0 协议的协程开发框架 coobjc,开发者们可以在 Github 上自主下载.coobjc是为iOS平台打造的开源协程开发框架,支持O ...

  6. 怎样自适应ios设备大小

       在编写移动端GIS程序的时候.常常要依据ios设备的大小来设置UI.曾经我在ios程序中,须要定义设备的值(如:宽度和高度),如: 可是假设是不同的设备.如iphone4.iphone5,甚至是 ...

  7. RedHat 7.3 Oracle 12.2.0.1 RAC 安装手册(转)

    1  准备工作 1.1   关于GRID的一些变化 1.1.1  简化的基于映像的Oracle Grid Infrastructure安装 从Oracle Grid Infrastructure 12 ...

  8. JAVA 框架 springmvc controller的返回值

    一.返回值:ModleView对象. 使用modelAndView.setViewName设置返回的页面.使用modelAndView.addObject设置返回的数据. @RequestMappin ...

  9. P2731 骑马修栅栏 Riding the Fences

    题目描述 John是一个与其他农民一样懒的人.他讨厌骑马,因此从来不两次经过一个栅栏.你必须编一个程序,读入栅栏网络的描述,并计算出一条修栅栏的路径,使每个栅栏都恰好被经过一次.John能从任何一个顶 ...

  10. 配置Docker镜像加速器

    由于在国内下载docker官方镜像的速度很慢且容易报错,因此需要配置docker镜像加速器来解决这个问题,加速器就是镜像代理的概念,只代理公有镜像,报错结果如下: net/http: request ...