Linux0.11 系统调用进程创建与执行(九)
标签: Linux0.11 系统调用进程创建与执行(九) Oracle博客 51CTO博客
2023-04-08 18:24:00 103浏览
系列文章目录
Linux 0.11启动过程分析(一)Linux 0.11 fork 函数(二)
Linux0.11 缺页处理(三)
Linux0.11 根文件系统挂载(四)
Linux0.11 文件打开open函数(五)
Linux0.11 execve函数(六)
Linux0.11 80X86知识(七)
Linux0.11 内核体系结构(八)
Linux0.11 系统调用进程创建与执行(九)
文章目录
- 系列文章目录
- 前提回顾
- 内存分布
- 堆栈信息
- 寄存器信息
- 段选择符
- 通用寄存器
- task[0] 信息
- ldt
- tss
- 一、环境初始化
- 二、move_to_user_mode
- 寄存器
- 分析
- 段选择符
- 段描述符
- 描述
- 三、补充配置
- 1、空格
- 2、文字颜色
- 3、文字大小
- 4、字体
- 5、背景色
- 6、文章转载
- 7、代码片
- 8、文字居中
- 9、公式
- 总结
前提回顾
Linux 系统经历 BIOS、bootsect.s、setup.s、head.s 一系列执行后, 其从实模式切换到了 32 位保护模式,此时即将运行 init/main.c 中的 main 函数。
内存分布
此时其内存分布如下:
堆栈信息
堆栈信息如下图:
寄存器信息
段选择符
通用寄存器
task[0] 信息
struct task_struct {
// ...
/* 本任务的局部表描述符。 0 空, 1 代码段 cs, 2 数据段和堆栈段 ds&ss */
struct desc_struct ldt[3];
/* 本进程的任务状态段信息结构 */
struct tss_struct tss;
};
ldt
tss
一、环境初始化
void main(void) /* This really IS void, no error here. */
{ /* The startup routine assumes (well, ...) this */
/*
* Interrupts are still disabled. Do necessary setups, then
* enable them
*/
ROOT_DEV = ORIG_ROOT_DEV;
drive_info = DRIVE_INFO;
memory_end = (1 << 20) + (EXT_MEM_K << 10);
memory_end &= 0xfffff000;
if (memory_end > 16 * 1024 * 1024)
memory_end = 16 * 1024 * 1024;
if (memory_end > 12 * 1024 * 1024)
buffer_memory_end = 4 * 1024 * 1024;
else if (memory_end > 6 * 1024 * 1024)
buffer_memory_end = 2 * 1024 * 1024;
else
buffer_memory_end = 1 * 1024 * 1024;
main_memory_start = buffer_memory_end;
#ifdef RAMDISK
main_memory_start += rd_init(main_memory_start, RAMDISK * 1024);
#endif
mem_init(main_memory_start, memory_end);
trap_init();
blk_dev_init();
chr_dev_init();
tty_init();
time_init();
sched_init();
buffer_init(buffer_memory_end);
hd_init();
floppy_init();
sti();
move_to_user_mode();
if (!fork()) { /* we count on this going ok */
init();
}
/*
* NOTE!! For any other task 'pause()' would mean we have to get a
* signal to awaken, but task0 is the sole exception (see 'schedule()')
* as task 0 gets activated at every idle moment (when no other tasks
* can run). For task0 'pause()' just means we go check if some other
* task can run, and if not we return here.
*/
for (;;)
pause();
}
代码执行到 move_to_user_mode 函数之前,其进行了一系列初始化操作。跟踪发现除了通用寄存器发生变化外,段寄存器,task[0] 中 ldt ,tss 都未发生变化。
以下为通用寄存器信息:
执行完 move_to_user_mode 函数后,程序由内核态进入用户态(任务 0 的用户态)。
二、move_to_user_mode
move_to_user_mode 函数把进程 0 由内核态转成用户态。其代码如下:
#define move_to_user_mode() \ // 模仿中断硬件压栈,顺序是 ss、esp、eflags、cs、eip
__asm__ ("movl %%esp,%%eax\n\t" \
"pushl $0x17\n\t" \ // ss 入栈, 0x17 即二进制的 10111(特权级3、LDT、数据段)
"pushl %%eax\n\t" \ // esp 入栈
"pushfl\n\t" \ // eflags 入栈
"pushl $0x0f\n\t" \ // cs 入栈, 0x0f 即 111 (特权级3、LDT、代码段)
"pushl $1f\n\t" \ // eip 入栈
"iret\n" \ // 出栈恢复现场,翻转特权级从 0 到 3
"1:\tmovl $0x17,%%eax\n\t" \ // 下面的代码使 ds、es、fs、gs 与 ss 一致
"movw %%ax,%%ds\n\t" \
"movw %%ax,%%es\n\t" \
"movw %%ax,%%fs\n\t" \
"movw %%ax,%%gs" \
:::"ax")
寄存器
此时寄存器的信息如下:
ldt:
tss 未发生变化
分析
typedef struct desc_struct {
unsigned long a,b;
} desc_table[256];
以下为 GDT、LDT、TSS 间的关系:
值的形式为:b:a
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
NULL |
内核CS |
内核DS |
NULL |
TSS0 |
LDT0 |
0:0 |
C09A00:FFF |
C09300:FFF |
0:0 |
8B01:F4480068 |
8201:F4300068 |
6 |
7 |
8 |
9 |
… |
|
TSS1 |
LDT1 |
TSS2 |
LDT2 |
… |
|
0:0 |
0:0 |
0:0 |
0:0 |
… |
段选择符
段选择符结构如下:
段描述符
描述
段寄存器 CS 由 0x08 变为 0x0F。
- 选择符(0x08)指定了 GDT 中具有 RPL=0 的段 1,其索引字段值是 1,TI 位是 0,指定 GDT 表。其指向的描述符值为:0xC09A00:FFF。
- 选择符(0x0f)指定了 LDT 中具有 RPL=3 的段 1,其索引字段值是 1,TI 位是 1,指定 LDT 表。其指向Task0的局部描述符,其值为:C0FA00:0x9F。
其他段寄存器 SS、DS、ES、FS、GS 由 0x10 变成了 0x17。
- 选择符(0x10)指定了 GDT 中具有 RPL=0 的段 2,其索引字段值是 2,TI 位是 0,指定 GDT 表。其指向的描述符值为:0xC09300:FFF。
- 选择符(0x17)指定了 LDT 中具有 RPL=3 的段 2,其索引字段值是 2,TI 位是 1,指定 LDT 表。其指向Task0的局部描述符,其值为:C0F300:0x9F。
三、补充配置
1、空格
  为“全角空格”
  为“全角空格”
为“不换行空格”
2、文字颜色
浅红色文字:<font color="#dd0000">浅红色文字:</font><br />
深红色文字:<font color="#660000">深红色文字</font><br />
浅绿色文字:<font color="#00dd00">浅绿色文字</font><br />
深绿色文字:<font color="#006600">深绿色文字</font><br />
浅蓝色文字:<font color="#0000dd">浅蓝色文字</font><br />
深蓝色文字:<font color="#000066">深蓝色文字</font><br />
浅黄色文字:<font color="#dddd00">浅黄色文字</font><br />
深黄色文字:<font color="#666600">深黄色文字</font><br />
浅青色文字:<font color="#00dddd">浅青色文字</font><br />
深青色文字:<font color="#006666">深青色文字</font><br />
浅紫色文字:<font color="#dd00dd">浅紫色文字</font><br />
深紫色文字:<font color="#660066">深紫色文字</font><br />
3、文字大小
size为1:<font size="1">size为1</font><br />
size为2:<font size="2">size为2</font><br />
size为3:<font size="3">size为3</font><br />
size为4:<font size="4">size为4</font><br />
size为10:<font size="10">size为10</font><br />
4、字体
<font face="黑体">我是黑体字</font>
<font face="宋体">我是宋体字</font>
<font face="微软雅黑">我是微软雅黑字</font>
<font face="fantasy">我是fantasy字</font>
<font face="Helvetica">我是Helvetica字</font>
5、背景色
<table>
<tr>
<td bgcolor=#FF00FF>背景色的设置是按照十六进制颜色值:#7FFFD4</td> </tr>
</table>
<table>
<tr>
<td bgcolor=#FF83FA>背景色的设置是按照十六进制颜色值:#FF83FA
</td>
</tr>
</table>
<table>
<tr>
<td bgcolor=#D1EEEE>背景色的设置是按照十六进制颜色值:#D1EEEE
</td>
</tr>
</table>
<table>
<tr>
<td bgcolor=#C0FF3E>背景色的设置是按照十六进制颜色值:#C0FF3E
</td>
</tr>
</table>
<table>
<tr>
<td bgcolor=#54FF9F>背景色的设置是按照十六进制颜色值:#54FF9F
</td>
</tr>
</table>
<table>
<tr>
<td bgcolor=DarkSeaGreen>这里的背景色是:DarkSeaGreen,此处输入任意想输入的内容
</td>
</tr>
</table>
6、文章转载
文章作者(任意想输入的汉字), <a href="转载文章的网址">转载文章的名称</a>
7、代码片
名称 |
关键字 |
调用的js |
说明 |
AppleScript |
applescript |
shBrushAppleScript.js |
|
ActionScript 3.0 |
actionscript3 , as3 |
shBrushAS3.js |
|
Shell |
bash , shell |
shBrushBash.js |
|
ColdFusion |
coldfusion , cf |
shBrushColdFusion.js |
|
C |
cpp , c |
shBrushCpp.js |
|
C# |
c# , c-sharp , csharp |
shBrushCSharp.js |
|
CSS |
css |
shBrushCss.js |
|
Delphi |
delphi , pascal , pas |
shBrushDelphi.js |
|
diff&patch |
diff patch |
shBrushDiff.js |
用代码版本库时,遇到代码冲突,其语法就是这个 |
Erlang |
erl , erlang |
shBrushErlang.js |
|
Groovy |
groovy |
shBrushGroovy.js |
|
Java |
java |
shBrushJava.js |
|
JavaFX |
jfx , javafx |
shBrushJavaFX.js |
|
JavaScript |
js , jscript , javascript |
shBrushJScript.js |
|
Perl |
perl , pl , Perl |
shBrushPerl.js |
|
PHP |
php |
shBrushPhp.js |
|
text |
text , plain |
shBrushPlain.js |
就是普通文本 |
Python |
py , python |
shBrushPython.js |
|
Ruby |
ruby , rails , ror , rb |
shBrushRuby.js |
|
SASS&SCSS |
sass , scss |
shBrushSass.js |
|
Scala |
scala |
shBrushScala.js |
|
SQL |
sql |
shBrushSql.js |
|
Visual Basic |
vb , vbnet |
shBrushVb.js |
|
XML |
xml , xhtml , xslt , html |
shBrushXml.js |
|
Objective C |
objc , obj-c |
shBrushObjectiveC.js |
|
F# |
f# f-sharp , fsharp |
shBrushFSharp.js |
|
xpp |
xpp , dynamics-xpp |
shBrushDynamics.js |
|
R |
r , s , splus |
shBrushR.js |
|
matlab |
matlab |
shBrushMatlab.js |
|
swift |
swift |
shBrushSwift.js |
|
GO |
go , golang |
shBrushGo.js |
8、文字居中
<center>数据结构和算法是居中展示,使用center标签</center>
9、公式
MarkDown数学公式基本语法
总结
提示:这里对文章进行总结:
例如:以上就是今天要讲的内容,本文仅仅简单介绍了pandas的使用,而pandas提供了大量能使我们快速便捷地处理数据的函数和方法。
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