104 lines
4.3 KiB
C
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4.3 KiB
C
#include <elf.h>
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#include <mmu.h>
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#include <string.h>
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#include <x86.h>
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#include <kern/trap.h>
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#include <kern/pmap.h>
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#include <kern/process.h>
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#include <kern/protect.h>
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#include <kern/syscall.h>
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/*
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* 这个函数是写给汇编函数用，
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* 在汇编函数调用save函数保存完用户寄存器上下文后，
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* 需要切到进程内核栈中，minios的进程栈是与pcb是绑定的。
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* 相当于每个进程分配了一个大空间，前面一小部分给了pcb，
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* 后面的全可以给进程栈使用，目前进程占8KB，进程栈占7KB多。
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*
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* 这个函数的目的就是切换到进程栈处，由于每个进程的空间只有C语言这知道，
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* 所以直接在C语言里面写一个内联汇编实现，这样更方便动态开内核栈空间不用顾忌到汇编。
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*/
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void
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to_kern_stack(u32 ret_esp)
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{
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asm volatile (
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"add %1, %0\n\t"
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"mov %0, %%esp\n\t"
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"push %2\n\t"
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"jmp *4(%%ebp)\n\t":
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: "a"((u32)p_proc_ready->_pad)
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, "b"((u32)sizeof(p_proc_ready->_pad))
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, "c"(ret_esp)
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);
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}
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/*
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* 调度函数
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*/
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void
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schedule(void)
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{
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// 获取当前的eflags的中断位
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u32 IF_BIT = read_eflags() & FL_IF;
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// 如果中断没关，一定！一定！一定！要关中断保证当前执行流操作的原子性
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if (IF_BIT != 0)
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disable_int();
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PROCESS *p_cur_proc = p_proc_ready;
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PROCESS *p_next_proc = p_proc_ready + 1;
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if (p_next_proc >= proc_table + PCB_SIZE) {
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p_next_proc = proc_table;
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}
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p_proc_ready = p_next_proc;
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// 切换进程页表和tss
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lcr3(p_proc_ready->pcb.cr3);
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tss.esp0 = (u32)(&p_proc_ready->pcb.user_regs + 1);
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// 调度函数最精髓的部分，非常的有意思。
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// 对于目前的os来说，eax,ebx,ecx,edx,esi,edi,esp,ebp,eflags这九个寄存器就可以表达当前执行流的上下文了，
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// 所以这个函数干了个什么事呢，它先将当前的esp保存到kern_regs中保存当前的栈信息，
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// 之后将esp移到当前kern_context栈顶然后按顺序依次将eax,ecx,edx,ebx,ebp,esi,edi,eflags压栈，
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// 这样就把当前进程寄存器上下文都保存下来了，再之后esp移到目标kern_context栈底，
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// 再依次恢复eflags,edi,esi,ebp,ebx,edx,ecx,eax，
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// 最后一步恢复esp，这个esp本身被push时保留的是进程栈中的esp，这样就完成了执行流的切换。
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// 从当前进程的角度上这就很有意思，相当于执行流进入了一个函数之后突然就被送往其他次元了，而且当前次元的时间静止了。
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// 然后再之后突然又回来了，还是之前的那些寄存器信息，感觉这个函数啥都没干。
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// 由于涉及到一大堆跟执行流切换相关的操作，所以一定！一定！一定！要关中断。
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switch_kern_context(
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&p_cur_proc->pcb.kern_regs,
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&p_next_proc->pcb.kern_regs);
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// 在传送回之后需要做的第一件事就是忘掉所有的全局变量的缓存
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// 防止编译器优化导致某些变量被优化掉，比如说某个全局变量a
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// 你拿eax去获取a的值，在发生调度之后a的值发生变化，下面用到了a
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// 然后编译器想都不想就直接用eax接着用了，一个bug就这么来了
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// 这玩意学术名词叫内存屏障，这还只是单核，如果多核就更加恐怖了，
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// 你会看到内存屏障遍地插，这也是为什么os难的一部分原因，跟缓存斗，跟硬件斗，跟编译器斗，跟并发斗，其乐无穷。
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// 要敬佩那些写系统软件的人，斗都要斗麻了的。
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asm volatile ("":::"memory");
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// 这里可能你会比较疑惑为什么还要开中断，
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// 这个时候你需要要以单线程的思路去想，
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// 上面的switch_kern_context在执行后执行流就交给了其他进程了，
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// 但是其他进程总是会通过调度调度回来，对于当前这个进程来说，
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// 它相当于突然被送到其他次元了，包还掉在地上（关中断），而且那个次元的时间就静止了（The World！）
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// 当在其他次元兜兜转转回来了之后，还得把包捡回来（开中断）。
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// 不用去关心其他次元是怎么干的，但是对于这个次元来说还是得捡包的。
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// 如果每个次元都遵守这个规则，就可以保证执行不会出问题。
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if (IF_BIT != 0)
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enable_int();
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}
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u32
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kern_get_pid(PROCESS *p_proc)
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{
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return p_proc->pcb.pid;
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}
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ssize_t
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do_get_pid(void)
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{
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||
return (ssize_t)kern_get_pid(p_proc_ready);
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} |