堆栈是C语言程序运行时必须记录函数调用路径和参数存储的空间，pushl和popl指令用来进行出栈压栈，enter和leave指令对函数调用堆栈框架的建立和拆除进行封装，堆栈中最关键的就是函数调用堆栈框架
内嵌汇编的语法如下：
_asm_ _volatile_ (
汇编语句模版；
输出部分；
输入部分；
破坏描述部分；
）；其中，_asm_ 是GCC的关键字asm的宏定义，是内嵌汇编的关键字。
_volatile_是GCC的关键字，告诉编译器不要优化代码，汇编指令保留原样。
同时，%作为转义字符，寄存器前面会多一个转义符号
%加一个数字代表输入、输入和破坏描述的编号。
#include <stdio.h>
int main()
{
unsigned int val1 = 1;
unsigned int val2 = 2;
unsigned int val3 = 0;
pritnf("val1:%d,val2:%d,val3:%d\n",val1,val2,val3);
asm volatile(
"movl $0,%%eax\n\t"
"addl %1,%%eax\n\t"
"addl %2,%%eax\n\t"
"movl %%eax,%0\n\t"
:"=m"(val3)
:"c"(vall),"d"(val2)
);
pritnf("val1:%d,val2:%d,val3:%d\n",val1,val2,val3);
return 0;
}"movl $0,%%eax\n\t"将eax寄存器清零
"addl %1,%%eax\n\t"
"addl %2,%%eax\n\t"
"movl %%eax,%0\n\t"
内嵌汇编当作一个函数来看的话，第二部分和第三部分输入相当于函数的参数和返回值，第一部分则相当于函数内部具体的代码。
- 在mykernel中查看mymain.c 和 myinterupt.c 代码
- 运行结果展示
代码如下：
mypcb.h：
#define MAX_TASK_NUM 4
#define KERNEL_STACK_SIZE 1024*8
struct Thread {
unsigned long ip;
unsigned long sp;
};
typedef struct PCB{
int pid; //进程的编号
volatile long state; //进程的状态
char stack[KERNEL_STACK_SIZE]; //进程的栈
struct Thread thread; //Thread 结构体
unsigned long task_entry; //进程的起始入口地址
struct PCB *next; //单链表链接每个进程
}tPCB;
void my_schedule(void); //调度器mymain.c
#include <linux/types.h>#include <linux/types.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/ctype.h>
#include <linux/tty.h>
#include <linux/vmalloc.h>
#include "mypcb.h"
tPCB task[MAX_TASK_NUM];//定义4个进程
tPCB * my_current_task = NULL;
volatile int my_need_sched = 0;
void my_process(void); //每10000000 来进行进程调度，调用my_schedule
void __init my_start_kernel(void)
{
int pid = 0;
int i;
task[pid].pid = pid; //0号进程pid设为0
task[pid].state = 0; //0号进程state设为可运行
task[pid].task_entry = task[pid].thread.ip = (unsigned long)my_process;//0号进程的ip和入口地址设为my_process();
task[pid].thread.sp = (unsigned long)&task[pid].stack[KERNEL_STACK_SIZE-1];
task[pid].next = &task[pid]; //next指针指向自己
for(i=1;i<MAX_TASK_NUM;i++) //1,2,3号进程复制0号进程
{
memcpy(&task[i],&task[0],sizeof(tPCB));
task[i].pid = i;
task[i].state = -1;
task[i].thread.sp = (unsigned long)&task[i].stack[KERNEL_STACK_SIZE-1];
task[i].next = task[i-1].next;
task[i-1].next = &task[i]; //所有进程成为一个循环链表
}
pid = 0;
my_current_task = &task[pid]; //当前运行的进程设为0号进程
asm volatile(
"movl %1,%%esp\n\t" //esp指向stack数组的末尾
"pushl %1\n\t" //将task[0].thread.sp压栈
"pushl %0\n\t" //将task[0].thread.ip压栈
"ret\n\t" //eip指向0进程起始地址，启动0号进程
"popl %%ebp\n\t"//释放栈空间
:
: "c" (task[pid].thread.ip),"d" (task[pid].thread.sp)
);
}
void my_process(void)
{
int i = 0;
while(1)
{
i++;
if(i%10000000 == 0)
{
printk(KERN_NOTICE "this is process %d -\n",my_current_task->pid);
if(my_need_sched == 1)
{
my_need_sched = 0;
my_shcedule();
}
printk(KERN_NOTICE"this is process %d +\n",my_current_task->pid);
}
}
}void _init my_start_kernel(void) 函数用于初始化0号进程task[pid].thread.sp = (unsigned long)&task[pid].stack[KERNEL_STACK_SIZE-1];这一句可以看出来，进程的sp指针，代表的是堆栈的栈底，因为堆栈从高地址向低地址转变，所以数组的最高位代表的就是堆栈的栈底。for(i=1;i<MAX_TASK_NUM;i++)for循环用于生成其他的三个进程，并将它们连成单链表movl %1,%%esp\n\t 表示将task[pid].thread.sp指针的指向存放在esp中，即esp指向0进程的堆栈栈底pushl %1\n\t 表示将当前堆栈栈底地址入栈pushl %0\n\t 表示当前进程的EIP入栈ret\n\t 将进程的入口放入EIP寄存器中
接下来进程0启动，开始执行my_process(void)函数代码。
myinterrupt.c
#include <linux/string.h>
#include <linux/ctype.h>
#include <linux/tty.h>
#include <linux/vmalloc.h>
#include "mypcb.h"
extern tPCB task[MAX_TASK_NUM];
extern *tPCB my_current_task;
extern volatile int my_need_sched;
volatile int time_count = 0;
void my_timer_handler(void)
{
#if 1
if(time_count%1000 == 0 && my_need_sched != 1)
{
printk(KERN_NOTICE ">>>my_timer_handler here<<<\n");
my_need_sched = 1;
}
time_count ++ ;
#endif
return;
}
void my_schedule(void)
{
tPCB * next;
tPCB * prev;
if(next->state == 0) //下一个进程可运行，执行进程切换
{
/* switch to next process */
asm volatile(
"pushl %%ebp\n\t" //保存当前进程的ebp
"movl %%esp,%0\n\t" //将当前进程的esp储存到当前进程的thread.sp
"movl %2,%%esp\n\t" //esp指向下一个进程
"movl $1f,%1\n\t" //将1f存储到thread.sp.$1f是“1:\t”处,再次调度到该进程时就会从1:开始执行
"pushl %3\n\t" //将下一个进程的thread.ip压栈
"ret\n\t" //eip指向下一个进程的起始地址
"1:\t"
"popl %%ebp\n\t"//待下一个进程执行完后释放栈空间，恢复现场
: "=m" (prev->thread.sp),"=m" (prev->thread.ip)
: "m" (next->thread.sp),"m" (next->thread.ip)
);
my_current_task = next;
printk(KERN_NOTICE ">>>switch %d to %d<<<\n",prev->pid,next->pid);
else
{
next->state = 0;
my_current_task = next;
printk(KERN_NOTICE ">>>switch %d to %d<<<\n",prev->pid,next->pid);
/* switch to new process */
asm volatile(
"pushl %%ebp\n\t" /* save ebp */
"movl %%esp,%0\n\t" /* save esp */
"movl %2,%%esp\n\t" /* restore esp */
"movl %2,%%ebp\n\t" /* restore ebp */
"movl $1f,%1\n\t" /* save eip */
"pushl %3\n\t"
"ret\n\t" /* restore eip */
: "=m" (prev->thread.sp),"=m" (prev->thread.ip)
: "m" (next->thread.sp),"m" (next->thread.ip)
);
}
return;
}my_need_sched置1，此时my_process()将会执行my_shcedule()实现进程调度。my_shcedule()有两种情况，一种是next->state == 0表示下一个要切换的进程正在运行。
在画进程切换堆栈时，我很疑惑的是这些堆栈是谁的堆栈，是进程自己的堆栈还是内核堆栈呢？查阅相关资料，以下是一些概念。
2018-2019-1 20189206 《Linux内核原理与分析》第三周作业
原文：https://www.cnblogs.com/zz-1226/p/9842855.html