基於mykernel 2 0編寫乙個作業系統核心

2022-08-13 01:33:14 字數 2991 閱讀 2445

一 、配置mykernel 2.0

實驗環境：vmware+虛擬機器ubuntu 18.04.1 lts amd64

配置命令：

.tar.xz //解壓

tar -xvf linux-5.4.34

.tar

cd linux-5.4.34

patch -p1 < ../mykernel-2.0_for_linux-5.4.34

.patch

sudo apt install build-essential libncurses-dev bison flex libssl-dev libelf-dev

make defconfig

10 make -j$(nproc)

sudo apt install qemu

12 qemu-system-x86_64 -kernel arch/x86/boot/bzimage

配置成功後結果如下，從qemu視窗中可以看到my_start_kernel在執行：

二、基於mykernel 2.0編寫乙個作業系統核心並進行分析

1 首先在mykernel目錄下增加乙個mypcb.h 標頭檔案，用來定義程序控制塊（process control block），也就是程序結構體的定義。

結構體thread 結構體，用於儲存當前程序中正在執行的執行緒的ip和sp

/*


* linux/mykernel/mypcb.h


*///最大的任務數


#define max_task_num 4


#define kernel_stack_size 1024*8


/* cpu-specific state of this task */


struct thread ;


typedef struct pcbtpcb;


//排程函式


void my_schedule(void);
2對mymain.c中的my_start_kernel函式進行修改，並在mymain.c中實現了my_process函式，用來作為程序的**模擬乙個個程序，時間片輪轉排程。

#include "mypcb.h"


tpcb task[max_task_num];


tpcb * my_current_task = null;


volatile int my_need_sched = 0;


void my_process(void);


void __init my_start_kernel(void)


printk(kern_notice "this is process %d +\n",my_current_task->pid);}}


}
3對myinterrupt.c的修改，my_timer_handler用來記錄時間片，時間片消耗完之後完成排程。並在該檔案中完成，my_schedule(void)函式的實現

#include "mypcb.h"


extern tpcb task[max_task_num];


extern tpcb * my_current_task;


extern volatile int my_need_sched;


volatile int time_count = 0;


/* * called by timer interrupt.


*/void my_timer_handler(void)


time_count ++ ;


return;


}void my_schedule(void)


printk(kern_notice ">>>my_schedule<<


/* schedule */


next = my_current_task->next;


prev = my_current_task;


if(next->state == 0)/* -1 unrunnable, 0 runnable, >0 stopped */


return;


}
4 重新編譯（linux 目錄下make命令），再次執行，檢視執行結果，可以看見程序的切換

三、執行流程分析

系統啟動後，首先執行mymain.c中的my_start_kernel函式，裡面是乙個while(1) 迴圈，永遠執行下去。然後是myinterrupt.c，裡面的my_timer_handler 函式會被核心週期性的呼叫，每呼叫1000次，就去將全域性變數my_need_sched的值修改為1，my_start_kernel中的while迴圈發現my_need_sched值變為1後，就進行程序的排程，完成程序的切換，如此往復。

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