课程学习总结报告

 open函数的执行过程

1. open执行去C库里面，找到Int80 05指令封装。80为中断向量号，05为系统调用号
2. 从idtr寄存器中读取中断向量表的基地址，找到IDT。
3.  trap-init调用set_system_gate等函数对中断向量表中的每一项进行初始化，并将指令所在地址的cs、eip、DPL以及门类型和中断向量号进行绑定。
4. 根据中断向量号128找到第128项，其中包括cs和eip，再根据gdtr、cd、eip找到所要执行指令的地址，再进行系统调用。
5. 进入系统调用,保存现场，对指令进行分析得到系统调用号05根据系统调用号，找到系统调用表中的sysopen的入口，即sysopen的函数指针。
6. sysopen对文件进行查找，得到文件控制块和文件类型。
7. 根据文件类型调用相应系统的文件打开函数，并在系统文件打开表中创建一个file，根据文件控制块向其中填充file_operation以及偏移量等项
8. 返回到进程，进入进程文件打开表，其中有一个fd数组，将fd数组未使用的最低索引指向系统文件打开表中的相应项，然后将fd数组的下标返回给open。
9. 确定与中断或者异常关联的向量i（0~255）
10. 读idtr寄存器指向的IDT表中的第i项
11. 从gdtr寄存器获得GDT的基地址，并在GDT中查找， 以读取IDT表项中的段选择符所标识的段描述符
12. 确定中断是由授权的发生源发出的。
13. 判断是否发生特权级变化。
14. 若发生了特权级变化，即从用户态进入了内核态，则保存进程的ss和esp。若未发生直接跳过
15. 保存eflags、cs、eip
16. 若为异常，保存硬件出错码error_code，若中断则跳过
17. 加载IDT相应项的cs、eip
18. 进入相对应的异常处理函数，检查栈中是否有error_code，若无则将0压入栈
19. 将对应的C处理函数压入栈，并跳转到error_code函数，将数据按照pt_regs的结构压入栈内，调用相应的C处理函数，进行异常处理，并将这个位置写入fs
20. 异常处理返回
21. 进入interrupt数组，将中断向量号入栈，并调用common_interrupt函数。
22. 按照pt_regs结构保存，。
23. 调用do_IRQ函数，根据中断向量号i找到irq_desc数组的第i项，并调用handle_level_irq对irqaction链表进行扫描，找到中断源，并执行相对应的action
24. 中断处理返回

中断和异常处理流程

硬件处理：

1. 确定与中断或者异常关联的向量i（0~255）
2. 读idtr寄存器指向的IDT表中的第i项
3. 从gdtr寄存器获得GDT的基地址，并在GDT中查找， 以读取IDT表项中的段选择符所标识的段描述符
4. 确定中断是由授权的发生源发出的。
5. 判断是否发生特权级变化。
6. 若发生了特权级变化，即从用户态进入了内核态，则保存进程的ss和esp。若未发生直接跳过
7. 保存eflags、cs、eip
8. 若为异常，保存硬件出错码error_code，若中断则跳过
9. 加载IDT相应项的cs、eip

异常处理：

1. 进入相对应的异常处理函数，检查栈中是否有error_code，若无则将0压入栈
2. 将对应的C处理函数压入栈，并跳转到error_code函数，将数据按照pt_regs的结构压入栈内，调用相应的C处理函数，进行异常处理，并将这个位置写入fs
3. 异常处理返回

中断处理：

1. 进入interrupt数组，将中断向量号入栈，并调用common_interrupt函数。
2. 按照pt_regs结构保存，。
3. 调用do_IRQ函数，根据中断向量号i找到irq_desc数组的第i项，并调用handle_level_irq对irqaction链表进行扫描，找到中断源，并执行相对应的action
4. 中断处理返回

中断或者异常返回：

1. 用保存在栈中的值装载cs、eip和eflags寄存器。如果一个硬件出错码曾被压入栈中， 那么弹出这个硬件出错码。
2. 检查被中断进程在被中断的时候是内核态还是用户态)若内核态，iret终止执行；否则，转入3。
3. 从栈中装载ss和esp寄存器。这步意味着返 回到与旧特权级相关的栈.

定时中断源初始化以及中断发生时的过程

1. 调用time_init() 对定时中断源初始化
2. 再time_init()中的choose_time_init()，而choose_time_init()被宏定义为hpet_time_init()
3. 在hpet_time_init()中判断有无HPET高精度时钟源,若无，则执行4，若有则执行5。
4. 调用setup_pit_timer()，完成global_clock_event=&pit_clockevent，并返回hpet_time_init()
5. 调用time_init_hook()设置时钟中断处理程序
6. 当发生时钟中断时，相当于调用了timer_interrupt()函数，而其中主要函数为do_timer_interrupt_hook().
7. 在执行其中的

 

8.而经过各种绑定event_handler相当于tick_handle_periodic

9.在执行其中的do_timer和update_process_times，update_process_times完成对进程时间片的管理，do_timer完成对jiffies变量的更新以及do_timer中的update_times完成对墙上时间的更新。

  根文件系统挂载

1.首先运行BootLoader，并让其给Linux传参，主要参数有root和init。

 

2.内核通过start_kernel对参数进行处理，其中start_arch()进行参数读取，vfs_caches_init()调用mnt_init()进行初始化，mnt_init()中的init_rootfs()注册rootfs文件系统,init_mount_tree()中的do_kernel_mount()将rootfs挂载到根目录。

3.第一阶段先执行 initrd 文件系统，进行检查初始化硬件设备，并安装注册设备模块。

4.检测Initrd格式，若为cpio则执行5，若为image-initrd格式，则执行6

5.

 

 6.

调度的时机

 

 

 

 

定时器周期中断处理函数的作用

 

进程:

处于用户态的进程，当申请内存时，只会打一张欠条，当开始使用这块内存时，产生缺页异常，cpu给其分配地址空间。

处于内核态的进程，申请地址时会，立刻得到。