私は自分の趣味のOSを開発していますが、スケジューラ/タスクの切り替えに関する問題に悩まされています。
プロセスを保持するための構造として FIFO キューを使用することを計画しました。リンクリストを使用して実装しました。
また、タスクから別のタスクに切り替えるために iret メソッドを使用することにしました (そのため、os が iret の直前に割り込み要求を処理していたとき、新しいタスクに移動するために ESP レジスタを変更しました)。
しかし、私には問題があります。OS が起動すると、次の 2 つのタスクが起動します。
- アイドル
- シェル
そして、これら2つで問題はありません。しかし、他の 2 つのタスク (単純に printf を内部に含む) を起動しようとすると、タスク キューが破損しました。
その後、キューを印刷しようとすると、作成されたばかりの2つのタスクのみが印刷され、アイドル状態でシェルが消えますが、OSは引き続き機能します（特定の瞬間に新しいタスクのespフィールドが置き換えられたと思いますシェルのespコンテンツで）。
タスクのデータ構造は次のとおりです。
typedef struct task_t{
pid_t pid;
char name[NAME_LENGTH];
void (*start_function)();
task_state status;
task_register_t *registers;
unsigned int cur_quants;
unsigned int eip;
long int esp;
unsigned int pdir;
unsigned int ptable;
struct task_t *next;
}task_t;
そしてtssは次のとおりです。
typedef struct {
unsigned int edi; //+0
unsigned int esi; //+1
unsigned int ebp; //+2
unsigned int esp; //+3 (can be null)
unsigned int ebx; //+4
unsigned int edx; //+5
unsigned int ecx; //+6
unsigned int eax; //+7
unsigned int eip; //+8
unsigned int cs; //+9
unsigned int eflags; //+10
unsigned int end;
} task_register_t;
スケジューラ関数は次のとおりです。
void schedule(unsigned int *stack){
asm("cli");
if(active == TRUE){
task_t* cur_task = dequeue_task();
if(cur_task != NULL){
cur_pid = cur_task->pid;
dbg_bochs_print("@@@@@@@");
dbg_bochs_print(cur_task->name);
if(cur_task->status!=NEW){
cur_task->esp=*stack;
} else {
cur_task->status=READY;
((task_register_t *)(cur_task->esp))->eip = cur_task->eip;
}
enqueue_task(cur_task->pid, cur_task);
cur_task=get_task();
if(cur_task->status==NEW){
cur_task->status=READY;
}
dbg_bochs_print(" -- ");
dbg_bochs_print(cur_task->name);
dbg_bochs_print("\n");
//load_pdbr(cur_taskp->pdir);
*stack = cur_task->esp;
} else {
enqueue_task(cur_task->pid, cur_task);
}
}
active = FALSE;
return;
asm("sti");
}
tss は次の値で初期化されます。
void new_tss(task_register_t* tss, void (*func)()){
tss->eax=0;
tss->ebx=0;
tss->ecx=0;
tss->edx=0;
tss->edi =0;
tss->esi =0;
tss->cs = 8;
tss->eip = (unsigned)func;
tss->eflags = 0x202;
tss->end = (unsigned) suicide;
//tss->fine = (unsigned)end; //per metterci il suicide
return;
}
新しいタスクを作成する関数は次のとおりです。
pid_t new_task(char *task_name, void (*start_function)()){
asm("cli");
task_t *new_task;
table_address_t local_table;
unsigned int new_pid = request_pid();
new_task = (task_t*)kmalloc(sizeof(task_t));
strcpy(new_task->name, task_name);
new_task->next = NULL;
new_task->start_function = start_function;
new_task->cur_quants=0;
new_task->pid = new_pid;
new_task->eip = (unsigned int)start_function;
new_task->esp = (unsigned int)kmalloc(STACK_SIZE) + STACK_SIZE-100;
new_task->status = NEW;
new_task->registers = (task_register_t*)new_task->esp;
new_tss(new_task->registers, start_function);
local_table = map_kernel();
new_task->pdir = local_table.page_dir;
new_task->ptable = local_table.page_table;
//new_task->pdir = 0;
//new_task->ptable = 0;
enqueue_task(new_task->pid, new_task);
//(task_list.current)->cur_quants = MAX_TICKS;
asm("sti");
return new_pid;
}
私は何かを忘れただけか、考慮事項を見逃していると確信しています。しかし、私は何が欠けているのか理解できません。
実際、私はカーネル モードで、同じアドレス空間内でのみ作業しています (ページングは有効になっていますが、実際にはすべてのタスクで同じ pagedir を使用しています)。
ISR マクロは、 https ://github.com/inuyasha82/DreamOs/blob/master/include/processore/handlers.h で定義されています。
ISR を処理するために、次の 4 種類の関数を宣言しました。
- 例外
- EXCEPTION_EC (エラー コード付きの例外)
- IRQ
- システムコール
明らかに、スケジューラは IRQ ルーチンによって呼び出されるため、マクロは次のようになります。
__asm__("INT_"#n":"\
"pushad;" \
"movl %esp, %eax;"\
"pushl %eax;"\
"call _irqinterrupt;"\
"popl %eax;"\
"movl %eax, %esp;"\
"popad;"\
"iret;")
irq ハンドラ関数は次のとおりです。
void _irqinterrupt(unsigned int esp){
asm("cli;");
int irqn;
irqn = get_current_irq();
IRQ_s* tmpHandler;
if(irqn>=0) {
tmpHandler = shareHandler[irqn];
if(tmpHandler!=0) {
tmpHandler->IRQ_func();
#ifdef DEBUG
printf("2 - IRQ_func: %d, %d\n", tmpHandler->IRQ_func, tmpHandler);
#endif
while(tmpHandler->next!=NULL) {
tmpHandler = tmpHandler->next;
#ifdef DEBUG
printf("1 - IRQ_func (_prova): %d, %d\n", tmpHandler->IRQ_func, tmpHandler);
#endif
if(tmpHandler!=0) tmpHandler->IRQ_func();
}
} else printf("irqn: %d\n", irqn);
}
else printf("IRQ N: %d E' arrivato qualcosa che non so gestire ", irqn);
if(irqn<=8 && irqn!=2) outportb(MASTER_PORT, EOI);
else if(irqn<=16 || irqn==2){
outportb(SLAVE_PORT, EOI);
outportb(MASTER_PORT, EOI);
}
schedule(&esp);
asm("sti;");
return;
}
これらは enqueue_task および dequeue_task 関数です。
void enqueue_task(pid_t pid, task_t* n_task){
n_task->next=NULL;
if(task_list.tail == NULL){
task_list.head = n_task;
task_list.tail = task_list.head;
} else {
task_list.head->next=n_task;
task_list.head = n_task;
}
}
task_t* dequeue_task(){
if(task_list.head==NULL){
return NULL;
} else {
task_t* _task;
_task = task_list.tail;
task_list.tail=_task->next;
return _task;
}
return;
}
詳細が必要な場合はお知らせください。