Chapter 8.1 - 内核代码总体功能

Created by : Mr Dk.

2019 / 08 / 14 19:46

Ningbo, Zhejiang, China

linux/kernel/

  • blk_drv/
  • chr_drv/
  • math/
  • Makefile
  • asm.s
  • exit.c
  • fork.c
  • mktime.c
  • panic.c
  • printk.c
  • sched.c
  • signal.c
  • sys.c
  • sys_call.c
  • traps.c
  • vsprintf.c

8.1 总体功能

总体上分为三类：

  • 硬件 (异常) 中断处理程序
  • 系统调用服务处理程序
  • 进程调度等通用功能

最喜欢的是这张调用关系图，太 tm 合我的口味了 😆

8-1

8.1.1 中断处理程序

  • asm.s，实现大部分硬件异常所引起的中断服务过程的汇编部分
  • traps.c，实现 asm.s 中断处理过程中的 C 函数部分

另外有几个硬件中断处理程序在别的地方实现。

在 Linux 系统中，中断服务功能由内核提供。中断处理过程使用进程的 内核态堆栈。涉及到优先级变化时，CPU 会将被中断代码段的 堆栈段值 SS 和 堆栈指针 ESP 压入中断处理程序的堆栈中，之后还需要在内核态堆栈上压入 EFLAGS 和返回地址 CS、EIP。

  • 被中断代码段的堆栈，即进程的用户态堆栈
  • 中断处理程序的堆栈，即进程的内核态堆栈

asm.s 代码主要对 Intel 的保留中断 INT 0 - INT 16 做处理，INT 17 - INT 31 由 Intel 公司留作今后使用。8259A 上发出的 INT 32 - INT 47 分别在各种硬件的初始化程序中设置和处理。Linux 系统调用中断 INT 128 的服务程序则在 kernel/sys_call.s 中。某些异常引起中断时，CPU 内部会产生一个出错码，压入堆栈，因此 asm.s 根据是否携带出错码分为两类分别进行处理，但处理过程相同，如下图：

8-3

8.1.2 系统调用处理相关程序

Linux 应用程序使用系统资源时需要利用中断 INT 0x80 进行，并需要在寄存器 EAX 中放入调用号。如果需要传递参数，则可以通过 EBX、ECX、EDX。sys_call.s 程序的作用类似于 asm.s 的作用，提供系统调用处理过程的入口汇编程序。其它几个 C 文件则提供了中断调用的 C 处理函数。

8.1.3 其它通用类程序

  • schedule.c - 内核的核心调度程序
  • mktime.c - 仅包含一个内核使用的时间函数
  • panic.c - 包含一个 panic() 函数，用于在内核运行出现错误时显示错误并停机
  • printk.c 和 vsprintf.c - 内核显示信息的支持程序