课堂练习3.1:进程的描述与状态

2023-12-09 13:04

本文主要是介绍课堂练习3.1:进程的描述与状态,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

3-1

进程是操作系统中一个非常重要的概念。程序的运行是通过进程来完成的。在层次结构的操作系统中,进程不仅是系统分配资源的基本单位,而且是 CPU 调度的基本单位。进程管理是操作系统最重要的功能之一。 通过本实训将会学习到:Linux 0.11 的进程描述方法,包括进程控制块、任务状态段、核心栈等。

第1关任务寄存器(TR)的分析

任务描述

分析版本1内核,回答下列问题:

  1. 1 号进程的任务状态段(TSS)的地址是多少?1 号进程的核心栈栈底的位置是多少?
  2. 1 号进程运行时,任务寄存器(TR)的值是多少?它指向的任务状态段描述符的值是多少?该描述符里记录的任务状态段起始地址是多少?

相关知识

为了完成本关任务,你需要掌握: 1.CPU 是如何找到当前进程的任务状态段的; 2.用 gdb 调试内核,跟踪到 main 函数入口; 3.如何查看 1 号进程的 TSS 和核心栈栈底的位置; 4.如何查看 1 号进程运行时 TR 寄存器的值; 5.如何查看 TR 寄存器指向的任务状态段描述符的值; 6.如何从段描述符的值计算出段的起始地址。

环境准备

本实训需要设置内核版本 1 为调试分析的对象,用 gdb 调试内核,内核版本 1 的压缩文件存放在/data/workspace/myshixun/exp1中。

实验过程及答案

实验过程
ls /data/workspace/myshixun/exp1
cp /data/workspace/myshixun/exp1/1.tgz ~/os

cd os/linux-0.11-lab
tar -zxvf ../1.tgz 1

rm -rf cur
ln -s 1 cur
ls

cd 1/linux
make

cd ../..
./rungdb

另开一个终端

cd os/linux-0.11-lab
./mygdb

答案

第2关1 号进程的状态变化

任务描述

本关任务根据相关知识回答问题: 1 号进程第一次由睡眠态变为就绪态时:

  • 系统处于几号进程的上下文(或者说,当前进程是几号进程)?
  • 内核的函数调用栈中的底层函数是什么?内核处于哪种控制流(选择:系统调用、中断、异常)?
  • 后续回到用户态时,恢复点的位置是什么?以前的断点位置是什么?

相关知识

为了完成本关任务,你需要掌握: 1.如何跟踪 1 号进程的状态变化; 2.如何知道内核函数调用栈中的底层函数是什么; 3.如何知道内核处于哪种控制流; 4.如何分析断点和恢复点的位置。

环境准备

本实训需要设置内核版本 1 为调试分析的对象,用 gdb 调试内核,内核版本 1 的压缩文件存放在/data/workspace/myshixun/exp1中。

实验过程及答案 

实验过程

因为是和第一个是同时做的,所以不需要重新配置环境,如果重启释放环境,配置环境过程见下

ls /data/workspace/myshixun/exp1
cp /data/workspace/myshixun/exp1/1.tgz ~/os

cd os/linux-0.11-lab
tar -zxvf ../1.tgz 1

rm -rf cur
ln -s 1 cur
ls

cd 1/linux
make

cd ../..
./rungdb

另开一个终端

cd os/linux-0.11-lab
./mygdb

答案

3-2

本实训学习Linux 0.11 的进程描述方法,包括进程控制块、任务状态段、核心栈等;同时巩固学习中断/异常的处理过程。

第1关1 号进程的核心栈内容分析

任务描述

分析版本1内核,回答下列问题:

  1. 1号进程的核心栈栈底的位置是多少?
  2. 1号进程(用 si)执行函数 task1 中的第一个 int 0x81 指令后,核心栈栈顶的位置是多少?从栈底到栈顶依次放了哪些内容?

相关知识

为了完成本关任务,你需要掌握: 1.CPU 是如何找到当前进程的任务状态段的; 2.如何查看 1 号进程的核心栈栈底的位置; 3.如何查看栈里的内容。

环境准备

本实训需要设置内核版本 1 为调试分析的对象,用 gdb 调试内核,内核版本 1 的压缩文件存放在/data/workspace/myshixun/exp1中。

实验过程及答案

实验过程
ls /data/workspace/myshixun/exp1
cp /data/workspace/myshixun/exp1/1.tgz ~/os

cd os/linux-0.11-lab
tar -zxvf ../1.tgz 1

rm -rf cur
ln -s 1 cur
ls

cd 1/linux
make

cd ../..
./rungdb

另开一个终端

cd os/linux-0.11-lab
./mygdb

 

答案

第2关0 号进程的核心栈内容分析

任务描述

分析版本1内核,回答下列问题:

  • 0 号进程的核心栈栈底的位置是多少?
  • 0 号进程(用 si)执行了 fork 系统调用中的陷入指令后,核心栈栈顶的位置是多少?从栈底到栈顶依次放了哪些内容?

相关知识

为了完成本关任务,你需要掌握: 1.CPU 是如何找到当前进程的任务状态段的; 2.如何跟踪到 0 号进程执行 fork 系统调用之前; 3.如何查看 0 号进程的核心栈栈底的位置; 4.如何查看栈里的内容。

环境准备

本实训需要设置内核版本 1 为调试分析的对象,用 gdb 调试内核,内核版本 1 的压缩文件存放在/data/workspace/myshixun/exp1中。

 实验过程及答案

实验过程

因为是和第一个是同时做的,所以不需要重新配置环境,如果重启释放环境,配置环境过程见下

ls /data/workspace/myshixun/exp1
cp /data/workspace/myshixun/exp1/1.tgz ~/os

cd os/linux-0.11-lab
tar -zxvf ../1.tgz 1

rm -rf cur
ln -s 1 cur
ls

cd 1/linux
make

cd ../..
./rungdb

另开一个终端

cd os/linux-0.11-lab
./mygdb

 

答案

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