20169217 linux内核原理与分析 第四周作业

Posted 2020-08-14 刘弘毅

   本次作业仍然分为两部分，第一部分为实验。

   如实验楼的实验过程所述：使用实验楼的虚拟机打开shell，然后cd mykernel 您可以看到qemu窗口输出的内容的代码mymain.c和myinterrupt.c。

   代码如下：

   cd LinuxKernel/linux-3.9.4

 qemu -kernel arch/x86/boot/bzImage

   实验截图如下：

  

 

    通过观察我们会发现my_start_kernel和my_timer_handler快速的交替执行。

    接下来查看mymain.c和myinterrupt.c代码。

   

    首先我们分析mymain.c，包含两个函数两个函数， my_start_kernel和my_process。

    首先是my_start_kernel：

   

    初始化0号进程，将esp指向task[0]的堆栈stack顶端。 将task[0].thread.sp即堆栈顶端地址压栈，为以后的%ebp的复位使用。 将task[0].thread.ip即程序入my_process压栈。通过ret指令，将task[0].thread.ip即程序入口my_process放到eip。之后的pop %ebp是下一个被调度到的process第一个执行的代码。

    my_process函数：

   

    my_process中每10000000个循环输出信息，并且调用my_schedule函数。

    接下来我们分析myinterrupt.c文件：

    myinterrupt.c同样包含my_timer_handler和my_schedule两个函数。

   

    my_timer_handler每隔1000次将my_need_sched置1，调用进程的调度函数。 my_schedule保存恢复进程上下文。

    总结：

    通过本次实验，更加深刻了解了操作系统时间片轮转的基本原理，即先初始化若干进程，并执行第一个进程，当CPU分配给进程的时间片用完时，便需要进行进程切换：先保存进程的上下文，即进程栈的栈顶esp和ebp，并通过将eip压栈和弹栈的方式进行切换。

    那么linux是如何进行进程管理的，接下来就是本次作业的第二部分内容，看书第三章和第五章进行深入学习。

    通过学习，我将linux执行进程的过程总结如下：

    1.通过task_struct进程描述符来描述进程，也就是表示进程。

    2.通过fork()创建进程，这也是上课老师主要强调的为何演示代码执行以后好像返回了两次，实际上fork()会重新创建一个进程。

    3.通过exec()将执行映像装入地址空间。

    4.进程的消亡，调用exit()。

    接着我们来看看什么叫系统调用，系统调用把应用程序的请求传给内核，调用相应的的内核函数完成所需的处理，将处理结果返回给应用程序。