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。