mykernel代码疑问

[meilihao]

疑问:

1. 进程切换时为什么rbp不像rsp那样存成Thread的成员而是通过压栈处理?
2. 进程切换完成后next进程的rip指向了"popq %rbp", 它是如何接着上次的中断位置继续执行的?
3. 无法理解启动第一个进程的这句"pushq %1\n\t", 因为此时rbp的值应是my_start_kernel的rbp, 这句又没给rbp赋新值, 有何意义?

[mengning]

https://mp.weixin.qq.com/s/SzpN1BNty5aPDZhNdCO5yA

这里我写了一篇文章并配了视频，希望对您有帮助。

[meilihao]

嗯. 抱歉, 我就是看完所有能找到的资料(包括上面的链接)都没法解答才问的.

[mengning]

问:

1. 进程切换时为什么rbp不像rsp那样存成Thread的成员而是通过压栈处理?

其实rip和rsp是CPU现场中最关键的两个，缺一不可，而rbp则不是最关键的，可以通过间接的方式处理，当然像rsp一样处理也可以工作，但为什么有通用的堆栈机制方法不用而采用特例呢？

2. 进程切换完成后next进程的rip指向了"popq %rbp", 它是如何接着上次的中断位置继续执行的?

rsp指向next进程的堆栈栈顶，而栈顶恰恰是"popq %rbp"

3. 无法理解启动第一个进程的这句"pushq %1\n\t", 因为此时rbp的值应是my_start_kernel的rbp, 这句又没给rbp赋新值, 有何意义?

这一点你要理解函数调用堆栈框架，只是从头开始的进程栈底稍微特殊一点，空栈也就是rsp和rbp相同。

[meilihao]

1. 很容易理解了
2. 结合反汇编看看, 也理解了
3. 还是没明白.

我对函数调用堆栈有基本的概念, 之前自学过一点反汇编. 通常函数开头都有这两句, 就是为了让rsp和rbp相同.

    1211:	55                   	push   %rbp
    1212:	48 89 e5             	mov    %rsp,%rbp

我反汇编my_start_kernel的结果是:

...
ffffffff8185f02a:	48 c7 05 53 50 09 00 	movq   $0xffffffff818f40a0,0x95053(%rip)        # ffffffff818f4088 <my_current_task>
ffffffff8185f031:	a0 40 8f 81 
ffffffff8185f035:	48 8b 0d 74 90 09 00 	mov    0x99074(%rip),%rcx        # ffffffff818f80b0 <task+0x4010>
ffffffff8185f03c:	48 8b 15 75 90 09 00 	mov    0x99075(%rip),%rdx        # ffffffff818f80b8 <task+0x4018>
ffffffff8185f043:	48 89 d4             	mov    %rdx,%rsp # rsp=rdx=task[pid].thread.sp
ffffffff8185f046:	52                   	push   %rdx # pushq %rdx= `subq $8, %rsp` + `movq %rdx, (%rsp)`
ffffffff8185f047:	51                   	push   %rcx
ffffffff8185f048:	c3                   	retq   
ffffffff8185f049:	5d                   	pop    %rbp
ffffffff8185f04a:	5d                   	pop    %rbp
ffffffff8185f04b:	c3                   	retqs

还是没看出push %rdx与rbp有什么关系.

[mengning]

1. 很容易理解了
2. 结合反汇编看看, 也理解了
3. 还是没明白.

我对函数调用堆栈有基本的概念, 之前自学过一点反汇编. 通常函数开头都有这两句, 就是为了让rsp和rbp相同.

    1211:	55                   	push   %rbp
    1212:	48 89 e5             	mov    %rsp,%rbp

我反汇编my_start_kernel的结果是:

...
ffffffff8185f02a:	48 c7 05 53 50 09 00 	movq   $0xffffffff818f40a0,0x95053(%rip)        # ffffffff818f4088 <my_current_task>
ffffffff8185f031:	a0 40 8f 81 
ffffffff8185f035:	48 8b 0d 74 90 09 00 	mov    0x99074(%rip),%rcx        # ffffffff818f80b0 <task+0x4010>
ffffffff8185f03c:	48 8b 15 75 90 09 00 	mov    0x99075(%rip),%rdx        # ffffffff818f80b8 <task+0x4018>
ffffffff8185f043:	48 89 d4             	mov    %rdx,%rsp # rsp=rdx=task[pid].thread.sp
ffffffff8185f046:	52                   	push   %rdx # pushq %rdx= `subq $8, %rsp` + `movq %rdx, (%rsp)`
ffffffff8185f047:	51                   	push   %rcx
ffffffff8185f048:	c3                   	retq   
ffffffff8185f049:	5d                   	pop    %rbp
ffffffff8185f04a:	5d                   	pop    %rbp
ffffffff8185f04b:	c3                   	retqs

还是没看出push %rdx与rbp有什么关系.

rdx应该是task[pid].thread.sp，也就是next进程的rsp，next进程是一个新程序，为空栈
因此这时要压栈rbp，那就直接压栈rsp就好了，这地方只是我自己的简便写法，实际Linux内核中启动一个新程序的做法要复杂的多。

[meilihao]

"空栈也就是rsp和rbp相同", 这我理解, 但mykernel里的这个场景需要我们手动调整, 因为起先rsp和rbp都是my_start_kernel的. 我认为这段内嵌汇编应该实现让rsp与rbp相等. 但实际只是设置了rsp让它等于rdx, push %rdx后, rbp还是不等于rsp呀, 因此还是有点懵.