XV6 swtch.S详解

2024-04-09 08:27:22

XV6 swtch.S详解

swtch函数的执行过程：

void swtch(struct context **old, struct context *new);
当任意进程调用swtch函数时，会将它的两个参数压栈，并且将swtch的下一条指令的地址压栈(即EIP)，ESP寄存器保存栈顶地址，函数调用时，context *new 和context *old都作为已知参数传入。此时它的栈空间是这样的：

movl 4(%esp), %eax
movl 8(%esp), %edx

执行了这两条语句之后，它的栈空间变成了这样：

 pushl %ebppushl %ebxpushl %esipushl %edi

这四条是压栈指令，用于将上下文相关的四个寄存器中的地址压栈。执行完这四条指令之后，栈空间是这样的：

接下来要进行栈顶指针的切换。这里，context *old表示旧进程的上下文指针，context *new表示新进程的上下文指针，那么，为什么函数里用的是context **old？这是因为旧进程的上下文在经过前面的四个push指令之后改变了，为了保证这个改变在函数外部生效，才使用指针的指针。看懂了上面的分析之后，接下来两句就很简单了：movl %esp, (%eax)表示把栈顶指针赋予寄存器%eax指向的内存，这片内存里存的是旧进程上下文的指针（而不是上下文本身，注意）。所以，movl %esp, (%eax)相当于old_process->contex = esp;

到此为止，旧进程的上下文保存结束，接下来需要把栈顶指针切换到新进程的上下文。movl %edx, %esp实现了将栈顶指针esp指向新进程的上下文，相当于esp = new_process->context;可以通过思考得知，栈顶指针切换之后，上图的框架依然是不变的，因为新进程曾经也经历过和旧进程一样的压栈过程。接下来的四句即是上面压栈过程的一个镜像过程，以此把新进程的上下文弹出到对应的寄存器，这样，一次进程的上下文切换就完成了。最后ret,函数返回EIP指向的指令继续执行。

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