task_struct用于存储CPU的状态和陷阱帧做同样的事情,它们如何区别?陷阱框架是数据结构还是公正和概念?
cpu状态 - 关于上下文切换,而trapframe保存在异常或irq出现之后保存在tcb中的用户空间状态。
我的解释将基于self-written OS for raspberry pi 2 (ARMv7)
这是task struct,它存储上下文和陷阱框架:
class task {
private:
public:
uint32_t pid;
pde_t *pgd;
tstate state;
uint32_t *kstack;
context *ctx;
trapframe *tf;
task() {};
void init_vm();
int load_binary(char *binary_obj);
};
上下文是一组被调用者保存的寄存器,表示任务在被其他任务(上下文切换)抢占之前的状态
struct context {
uint32_t r4;
uint32_t r5;
uint32_t r6;
uint32_t r7;
uint32_t r8;
uint32_t r9;
uint32_t r10;
uint32_t r11;
uint32_t r12;
uint32_t lr;
};
当调度程序中的上下文切换发生时,当前任务将其寄存器保存到*ctx in class task
,并从下一个任务加载新的寄存器集:
注意下面例子中的R0是THIS指针,因为我们调用特定对象的方法。因此参数是R1和R2
void scheduler::swtch(struct context **oldctx, struct context *newctx)
{
/* r0-r3 are not preserved during call, no need to save them */
asm volatile("push {r4-r12, lr}");
/* save current kernel thread sp to oldctx */
asm volatile("str r13, [r1]");
/* Load newctx (new sp) to sp register */
asm volatile("mov r13, r2");
/* Load all other registers from new ctx,
* refer struct context format for details */
asm volatile("pop {r4-r12, lr}");
}
关于trapframe:
struct trapframe {
uint32_t sp_usr; // user mode sp
uint32_t lr_usr; // user mode lr
uint32_t sp_svc;
uint32_t lr_svc;
uint32_t spsr;
uint32_t r[N_GEN_REGS];
uint32_t pc; // (lr on entry) instruction to resume execution
};
Trapframe存储在异常期间保存的寄存器集,因此使用trapframe我们可以返回并继续执行(当处理异常或irq时)