Linux内核堆栈使用方法 进程0和进程1【转】
转自:http://blog.csdn.net/yihaolovem/article/details/37119971
今天和一个朋友聊天,朋友说在编写驱动时遇到一个怪异的问题。他在内核中使用了一个深度函数调用(多层嵌套的函数),但没有实现预定的效果,但如果把嵌套去掉,函数就没问题了。当时我也没有多想,就回答可能是编译器的问题。回来后头脑中又浮现出这个问题,突然想到内核栈,觉得这个问题的原因应该出在内核栈上。下面简要介绍下内核的知识。
用户空间运行的程序可以从用户空间的栈上分配大量的空间来存放变量或数组、大的结构体。之所以可以这么做,是因为用户空间栈本身比较大,而且还能动态增长。进程的内核栈即不大也不能动态增长;它在32位机上的内核栈为8KB,而64位机是16KB。
每个进程都有自己的内核栈。进程在内核执行期间的每个调用链必须放在自己的内核栈上。中断处理程序也使用配它们打断的进程堆栈。这就意味着,在最恶劣的情况下,8KB的内核栈可能会被多个函数的嵌套调用链和几个中断程序来共享。呵呵,显然深度的嵌套会导致溢出了。
节省内核栈的方法有:减少局部变量、大型数组和结构体、嵌套调用链。
5.8 Linux 系统中堆栈的使用方法
0.12系统中共使用了4种堆栈。第1种是系统引导初始化时临时使用的堆栈;第2种是进入保护模式之后提供内核程序初始化使用的堆栈,位于内核代码地址空间固定位置处。该堆栈也是后来任务0使用的用户态堆栈;第3种是每个任务通过系统调用,执行内核程序时使用的堆栈,我们称之为任务的内核态堆栈。每个任务都有自己独立的内核态堆栈;第4种是任务在用户态执行的堆栈,位于任务(进程)逻辑地址空间近末端处。
5.8.1 初始化阶段
BIOS引导加载到物理内存0x7c00处时,并没有设置堆栈段,当然程序也没有使用堆栈。直到bootsect被移动到0x9000:0处时,才把堆栈段寄存器SS设置为0x9000,堆栈指针esp寄存器设置为0xff00,即堆栈顶端在0x9000:0xff00处,参见boot/bootsect.s第61、62行。setup.s程序中也沿用了bootsect中设置的堆栈段。这就是系统初始化时临时使用的堆栈。
5.8.2 任务的堆栈
– 任务数据结构块个字节,大约为3KB。而任务的用户态堆栈却可以在用户的64MB空间内延伸。
on
Write),因此在进程被创建后,若该进程及其父进程都没有使用堆栈,则两者共享同一堆栈对应的物理内存页面。只有当其中一个进程执行堆栈写操作(如push操作)时内核内存管理程序才会为写操作进程分配新的内存页面。而进程0和进程1的用户堆栈比较特殊,见后面说明。
CPU执行堆栈操作时是先递减堆栈指针esp值,然后在esp指针处保存入栈内容。
0.12内核所能支持的最大物理内存长度(参见head.s,110行开始的注释)。因此,内核代码可以寻址到整个物理内存范围中的任何位置,当然也包括主内存区。每当任务执行内核程序而需要使用其内核栈时,CPU就会利用TSS结构把它的内核态堆栈设置成由tss.ss0和tss.esp0这两个值构成。在任务切换时,老任务的内核栈指针esp0不会被保存。对CPU来讲,这两个值是只读的。因此每当一个任务进入内核态执行时,其内核态堆栈总是空的。
5.8.3 任务内核态堆栈与用户态堆栈之间的切换
style="padding-top: 0px; padding-right: 0px; padding-bottom: 0px;
padding-left: 0px; margin-top: 0px; margin-right: 0px; margin-bottom:
0px; margin-left: 0px; ">Linux
0.12系统中,所有中断服务程序都属于内核代码。如果一个中断产生时任务正在用户代码中执行,那么该中断就会引起CPU特权级从3级到0级的变化,此时CPU就会进行用户态堆栈到内核态堆栈的切换操作。CPU会从当前任务的任务状态段TSS中取得新堆栈的段选择符和偏移值。因为中断服务程序在内核中,属于0级特权级代码,所以48位的内核态堆栈指针会从TSS的ss0和esp0字段中获得。在定位了新堆栈(内核态堆栈)之后,CPU就会首先把原用户态堆栈指针ss和esp压入内核态堆栈,随后把标志寄存器eflags的内容和返回位置cs、eip压入内核态堆栈。
Linux内核堆栈使用方法 进程0和进程1【转】的更多相关文章
- LINUX内核分析第八周总结:进程的切换和系统的一般执行过程
一.进程调度与进程切换 1.不同的进程有不同的调度需求 第一种分类: I/O密集型(I/O-bound) 频繁的进行I/O 通常会花费很多时间等待I/O操作的完成 CPU密集型(CPU-bound) ...
- LINUX内核分析第六周学习总结——进程的描述与创建
LINUX内核分析第六周学习总结--进程的描述与创建 标签(空格分隔): 20135321余佳源 余佳源 原创作品转载请注明出处 <Linux内核分析>MOOC课程 http://mooc ...
- LINUX内核分析第六周学习总结——进程的描述和进程的创建
LINUX内核分析第六周学习总结——进程的描述和进程的创建 张忻(原创作品转载请注明出处) <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/cours ...
- 使用gdb跟踪Linux内核启动过程(从start_kernel到init进程启动)
本次实验过程如下: 1. 运行MenuOS系统 在实验楼的虚拟机环境里,打击打开shell,使用下面的命令 cd LinuxKernel/ qemu -kernel linux-/arch/x86/b ...
- LINUX内核分析第八周学习总结——进程的切换和系统的一般执行过程
LINUX内核分析第八周学习总结——进程的切换和系统的一般执行过程 张忻(原创作品转载请注明出处) <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/c ...
- Linux内核多线程实现方法 —— kthread_create函数【转】
转自:http://blog.csdn.net/sharecode/article/details/40076951 Linux内核多线程实现方法 —— kthread_create函数 内核经常需要 ...
- Linux内核源代码分析方法
Linux内核源代码分析方法 一.内核源代码之我见 Linux内核代码的庞大令不少人"望而生畏",也正由于如此,使得人们对Linux的了解仅处于泛泛的层次.假设想透析Linux ...
- Linux0.11之进程0创建进程1(1)
进程0是由linus写在操作系统文件中的,是预先写死了的.那么进程0以后的进程是如何创建的呢?本篇文章主要讲述进程0创建进程1的过程. 在创建之前,操作系统先是进行了一系列的初始化,分别为设备号.块号 ...
- Linux内核学习笔记(2)-- 父进程和子进程及它们的访问方法
Linux系统中,进程之间有一个明显的继承关系,所有进程都是 PID 为1的 init 进程的后代.内核在系统启动的最后阶段启动 init 进程.该进程读取系统的初始化脚本(initscript)并执 ...
随机推荐
- 微信抢红包软件-android
微信红包不错的分析: 附带源码 并包含了源码 参考: Android中微信抢红包助手的实现 (1) https://www.jianshu.com/p/19ddd41aa349 (2) http:// ...
- 【bzoj4720】[NOIP2016]换教室 期望dp
题目描述 对于刚上大学的牛牛来说,他面临的第一个问题是如何根据实际情况申请合适的课程.在可以选择的课程中,有2n节课程安排在n个时间段上.在第i(1≤i≤n)个时间段上,两节内容相同的课程同时在不同的 ...
- [洛谷P2408]不同子串个数
题目大意:给你一个字符串,求其中本质不同的字串的个数 题解:同[洛谷P4070][SDOI2016]生成魔咒,只要最后再输出就行了 卡点:无 C++ Code: #include <cstdio ...
- POJ1284:Primitive Roots——题解
http://poj.org/problem?id=1284 给一个奇质数p,求p的原根数量. 有一个结论:当正整数n存在原根时,其一共有phi(phi(n))个不同余的原根. 所以答案为phi(p- ...
- "HK"日常之冻结术
在那遥远的MSDN上,有那么一只被隐藏的函数,它掌管着Windows内核威力不容小觑~ 本教程仅作为学习研究,禁止其他用途! 富强.民主.文明.和谐, 自由.平等.公正.法治, 爱国.敬业.诚信.友善 ...
- redux的bindActionCreators
bindActionCreators是redux的一个API,作用是将单个或多个ActionCreator转化为dispatch(action)的函数集合形式. 开发者不用再手动dispatch(ac ...
- python代码格式规范
目前的规范基于pep-0008 基本格式 缩进 使用4个空格进行缩进 行宽 每行代码尽量不超过80个字符 理由: 这在查看side-by-side的diff时很有帮助 方便在控制台下查看代码 太长可能 ...
- selenium测试-open chrome
通过selenium来打开浏览器测试之前,需要确认本地已安装相应的webdriver,本例以chrome为例. 1. 查看本地chrome版本,以此确认需要安装的webdriver版本 查看chrom ...
- How to configue session timeout in Hive
This article explains how to configure the following settings in Hive:hive.server2.session.check.int ...
- redis 设置外网可访问
前提是你已经把redis的端口放到了防火墙计划中, /sbin/iptables -I INPUT -p tcp --dport 6379 -j ACCEPT /etc/rc.d/init.d/ipt ...