xv6源码分析 001

xv6源码分析 001

我们先看看xv6这个项目的基本结构（只看代码部分）

主要就是两个目录kernel 和 user。

• user是一些用户程序，也就是我们平时在shell上面执行的命令，每执行一个命令就会创建一个新的用户进程来执行这个命令

  在user目录下有两个文件需要我们注意一下：usys.pl 和 initcode.S

  usys.pl：主要是输出一段汇编指令，并通过重定向输入到指定的文件中，下面我们就来看看这段汇编

  print "# generated by usys.pl - do not edit\n";print "#include \"kernel/syscall.h\"\n";	# 引入定义对应系统调用号的宏常量的头文件sub entry {my $name = shift;print ".global $name\n";print "${name}:\n";print " li a7, SYS_${name}\n";print " ecall\n";print " ret\n";
  }
  

  很明显，这是系统调用的trap过程，但是这个是什么语言我还不清楚，

  • .global $name：类似C语言中的声明，global声明这个过程在这个目录内可见
  • ${name}:：过程的名称，在c代码中通过一个向量extren char name[];可以引入这个汇编过程
  • li a7, SYS_${name}：li指令的作用将任意的立即数加载到指定的寄存器中，这里是将SYS_{name}这个宏常量加载到寄存器a7中，为什么这么做呢？明天我们将会看到，在进行系统调用的时候，发起系统调用的进程将会将CPU的执行权交给内核线程，内核线程如何知道进程调用的是那个系统调用呢？这是就可以从寄存器a7中取出先前存放进去的SYS_{name}系统调用号，来执行相应的系统调用。注意：这是涉及的是线程切换：由用户态线程切换到了内核线程，因为每个进程都都一个内核线程，这样能够大大减少系统调用的开销。
  • ecall：陷入指令（trap），使进程从用户态切换到内核态，即用户线程切换到内核线程
  • ret：调用返回，返回的内核线程的上下文

  我们再来看看initcode.S

  主要作用是系统调用exec和start的过程，我就直接在源码上注释了

  # Initial process that execs /init.
  # This code runs in user space.#include "syscall.h"# exec(init, argv)
  .globl start				 	# 声明start过程为整个目录可见
  start:						    # 过程的开始，标签la a0, init				 # 将init这个字符串的地址加载到寄存器a0la a1, argv				 # 将argc字符串的地址加载到寄存器a1li a7, SYS_exec			 # 将exec的系统调用号加载到寄存器a7ecall					# 陷入内核执行系统调用# for(;;) exit();
  exit:							li a7, SYS_exitecalljal exit				# jal指令是跳转到对应的标签，相当于c语言的goto# char init[] = "/init\0";
  init:							# 定义一个字符串，表示加载的可执行程序映像的名称.string "/init\0"# char *argv[] = { init, 0 };	 # 定义了一个argv 数组
  .p2align 2
  argv:.long init					# init字符串的地址.long 0						# 一个空指针

ok，今晚就先到这里了，我们明晚再继续吧。

字符串的地址
.long 0 # 一个空指针

ok，今晚就先到这里了，我们明晚再继续吧。