loader-->kernel這整個過程中代碼都運行在特權級0(最高特權級),進程工作的特權級1(即低特權級),當然這是出于安全性的考慮,如果不考慮安全性,進程完全可以工作在特權級0.1.第一個問題,要從高特權級向低特權級轉變,怎么轉變呢?這里用到一個人工模擬的中斷返回(iretd),這里有個小疑問根據我的了解,iret和iretd都可以表示中斷返回,書中是用的iretd,不知道為什么,當然這并不影響我們對全局的了解,嗯,繼續,首" />

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自己動手寫操作系統之進程

系統 1838 0

程序的運行從boot-->loader-->kernel這整個過程中代碼都運行在特權級0(最高特權級),進程工作的特權級1(即低特權級),當然這是出于安全性的考慮,如果不考慮安全性,進程

完全可以工作在特權級0.

1. 第一個問題,要從高特權級向低特權級轉變,怎么轉變呢?這里用到一個人工模擬的中斷返回(iretd),這里有個小疑問根據我的了解,iret和iretd都可以表示中斷返回,書中是

用的iretd,不知道為什么,當然這并不影響我們對全局的了解,嗯,繼續,首先我們要把將要運行在特權級1上的進程所需的寄存器準備好,這個準備好怎么理解呢,具體來說,

cs中保存的是將要從ring0跳轉到ring1的進程A的選擇子,ds,es,fs等原理一樣(應該是數據段描述符),ip應該是進程A第一個條要執行的指令,按照順序把它們壓入棧中

2. 完成上一步一些數據結構是少不了的比如說書中的進程(PROGREE),TSS ,IDT,GDT等

3. 為了以后多進程的考慮我們要把每一個進程放到一個段中,即每個進程一個LDT,所以需要一個在全局描述符表中添加一個局部描述符,當然一個描述符對應一個選擇子。

每個局部描述符所指的段中都有什么東西呢?想想看,程序運行需要代碼段,需要堆棧,需要數據段,所以LDT中有兩個描述符,分別是代碼段描述符和數據段(堆棧段)描述符

4. 最后初始化TSS,TSS中只用到了兩項,ring0的es和esp,為什么要用到這兩項呢?這是在保存ring0狀態時寄存器的值?

5. 最后細說一下這個中斷,其實很好理解,但是我表達的可能不是太好,當從ring1到ring0時,這時會讀取TSS的值,TSS中只用到了兩項,分別為es和esp,esp記錄的是進程

表的位置,進程表位于特權級為0的段中(這個一定要注意),讀取TSS的值后,esp就指向了進程表,這時把進程A的狀態保存,其實就是把進程A所有的寄存器保存下來,這時候就

進入了ring0,這時就可以執行相應的中斷處理,中斷處理的內容當然可以包括進程調度,如果這個過程中用到堆棧的話,那么毫無疑問會破壞進程表,為什么呢?因為當壓棧完成的

時候esp指向進程表的首地址處,所以此時進程堆棧操作的話會破壞堆棧(但也不是絕對,破壞了在復原就好了,不過這里是容易讓人疏忽的地方),所以這里要把堆棧指向另一個位

置,然后在這個位置隨意使用。 另外要說的一點事處在ring1的進程沒有用到TSS

6. 最后說下《自己動手寫操作系統》和linux0.12的區別,0.12是這樣實現的,0.12用TSS保存進程的狀態,0.12進程進程切換的時候用到了TSS描述符(其實0.12進程切換直接

或者間接都用到了TSS描述符),中斷的時候用中斷門和陷阱門(沒有任務門),由于0.12是用TSS自動保存進程的狀態所以中斷/切換的時候就直接跳轉到相應的處理函數,這里感

覺0.12設計還是要好的,因為用到了TSS的功能,畢竟這是硬件實現,速度上要快,而且要省心不少,《自己》中也用到了TSS,不過給人的感覺只是用到了一小部門功能

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