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SistemiOperativi

BruschiMartignoniMonga

La creazionedei processi inMINIX

Sistemi Operativi1

Mattia Monga

Dip. di Informatica e Comunicazione

Universit�a degli Studi di Milano, Italia

mattia.monga@unimi.it

a.a. 2008/09

1c 2009 M. Monga. Creative Commons Attribuzione-Condividi allo stesso modo 2.5 Italia License.

http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5/it/. Immagini tratte da [?] e da Wikipedia.

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Lezione XIII: La gestione delle interruzioni inMINIX

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Caricamento iniziale

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Cosa c'�e nella boot image

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Cosa c'�e nella memoria

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Setup iniziale

Inzialmente le strutture dati pi�u importanti di cui occorre fare ilsetup sono

GDT il processore ne ha bisogno per risolvere gliindirizzi in modalit�a protetta

IDT il processore ne ha bisogno per rispondere alleinterruzioni (sincrone e asincrone)

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Segment descriptor

Vedi par. 3.4.5 di \IntelManual 3A"

1 /� kernel/type.h �/2 struct segdesc s f /� segment descriptor for protected mode �/3 u16 t limit low;4 u16 t base low;5 u8 t base middle;6 u8 t access; /� jPjDLj1jXjEjRjAj �/7 u8 t granularity; /� jGjXj0jAjLIMTj �/8 u8 t base high;9 g;

1 /� kernel/protect.c �/2 struct segdesc s gdt[GDT SIZE];

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Inizializzazione GDT

1 /� kernel/protect.c prot init() �/2 struct desctableptr s f3 char limit[sizeof(u16 t)];4 char base[sizeof(u32 t)];5 g �dtp;6 #de�ne vir2phys(vir) (kinfo.data base + (vir bytes) (vir))7

8 /� Build gdt and idt pointers in GDT where the BIOS expects them. �/9 dtp= (struct desctableptr s �) &gdt[GDT INDEX];

10 � (u16 t �) dtp�>limit = (sizeof gdt) � 1;11 � (u32 t �) dtp�>base = vir2phys(gdt);12

13 dtp= (struct desctableptr s �) &gdt[IDT INDEX];14 � (u16 t �) dtp�>limit = (sizeof idt) � 1;15 � (u32 t �) dtp�>base = vir2phys(idt);16

17 /� Build segment descriptors for tasks and interrupt handlers. �/18 init codeseg(&gdt[CS INDEX], kinfo.code base, kinfo.code size, INTR PRIVILEGE);19 init dataseg(&gdt[DS INDEX], kinfo.data base, kinfo.data size, INTR PRIVILEGE);20 init dataseg(&gdt[ES INDEX], 0L, 0, TASK PRIVILEGE);

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Vengono utilizzati 3 livelli di privilegio (su 4)INTR PRIVILEGE kernel modeTASK PRIVILEGE \driver" mode, permesso I/OUSER PRIVILEGE user mode

kinfo �e una struttura dati globale1 /� include/minix/type.h �/2 typedef unsigned long phys bytes;3 typedef unsigned int vir bytes;4 struct kinfo f5 phys bytes code base; /� base of kernel code �/6 phys bytes code size;7 phys bytes data base; /� base of kernel data �/8 phys bytes data size;9 vir bytes proc addr; /� virtual address of process table �/

10 phys bytes kmem base; /� kernel memory layout (/dev/kmem) �/11 phys bytes kmem size;12 phys bytes bootdev base;/� boot device from boot image (/dev/boot) �/13 phys bytes bootdev size;14 phys bytes ramdev base;/� boot device from boot image (/dev/boot) �/15 phys bytes ramdev size;16 phys bytes params base;/� parameters passed by boot monitor �/17 phys bytes params size;18 int nr procs; /� number of user processes �/19 int nr tasks; /� number of kernel tasks �/20 char release[6]; /� kernel release number �/21 char version[6]; /� kernel version number �/22 g;

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Il kernel

1 ; mpx386.s2 MINIX: ; this is the entry point for the MINIX kernel3 jmp over ags ; skip over the next few bytes4 .data2 CLICK SHIFT ; for the monitor: memory granularity5 ags:6 .data2 0x01FD ; boot monitor ags:7 nop ; extra byte to sync up disassembler8 over ags:9 ; ........

10 call cstart ; cstart(cs, ds, mds, parmo�, parmlen)11 add esp, 5�412

13 ; Reload gdtr, idtr and the segment registers to global descriptor table set14 ; up by prot init() called by cstart.15

16 lgdt ( gdt+GDT SELECTOR)17 lidt ( gdt+IDT SELECTOR)18

19 jmpf CS SELECTOR:csinit20 csinit:

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Setup del kernel

1 void cstart(cs, ds, mds, parmo�, parmsize)2 U16 t cs, ds;/� kernel code and data segment �/3 U16 t mds; /� monitor data segment �/4 U16 t parmo�, parmsize;/� boot parameters o�set and length �/5 f6 /� Perform system initializations prior to calling main(). Most settings are7 � determined with help of the environment strings passed by MINIX' loader.8 �/9 extern int etext, end;

11 /� Record where the kernel and the monitor are. �/12 kinfo.code base = seg2phys(cs); /� get the base addr of seg �/13 kinfo.code size = (phys bytes) &etext; /� size of code segment �/14 kinfo.data base = seg2phys(ds);15 kinfo.data size = (phys bytes) &end; /� size of data segment �/16

17 /� Initialize protected mode descriptors. �/18 prot init();

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Boot parameters

Sono �ssati tramite il boot monitor

rootdev=904

ramimagedev=904

ramsize=0

processor=686

bus=at

video=vga

chrome=color

memory=800:92540,100000:3DF0000

label=AT

controller=c0

image=boot/image

bootdelay=3000

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Seguire il usso con QEMU e GDB

1 Lanciare QEMU con l'opzione -s che attiva il debuggingesterno (via rete, porta TCP 1234)

2 Al momento del menu premere ESC per accedere al bootmonitor

3 Aumentare il boot delay con bootdelay = 5000 peravere il tempo di bloccare QEMU e attivare il boot

4 Accedere alla console di controllo di QEMU (Ctrl-Alt-2)e fare stop

5 Attivare GDB e speci�care il target esterno con target

remote localhost:12346 Comandi utili (stessa sintassi in GDB e QEMU console)

x/10i 0x800 disassembla 10 istruzioni all'indirizzo 0x800

b *0x807 mette un break point all'indirizzo 0x807

info registers visualizza il contenuto dei registrisi step instruction (solo GDB)

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