进程管理模块重构完成 (#380)

* 添加新版pcb的数据结构 (#273)

* 将pcb中的内容分类,分别加锁 (#305)

* 进程管理重构:完成fork的主体逻辑 (#309)

1.完成fork的主体逻辑
2.将文件系统接到新的pcb上
3.经过思考,暂时弃用signal机制,待进程管理重构完成后,重写signal机制.原因是原本的signal机制太烂了

* chdir getcwd pid pgid ppid (#310)


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Co-authored-by: longjin <longjin@RinGoTek.cn>

* 删除旧的fork以及signal的代码,并调整fork/vfork/execve系统调用 (#325)

1.删除旧的fork
2.删除signal相关代码,等进程管理重构结束之后,再重新写.
3.调整了fork/vfork/execve系统调用

* 实现切换进程的代码 (#331)



* 实现切换进程的代码

* Patch modify preempt (#332)

* 修改设置preempt的代码

* 删除rust的list和refcount

* 为每个核心初始化idle进程 (#333)

* 为每个核心初始化idle进程

* 完成了新的内核线程机制 (#335)

* 调度器的pcb替换为新的Arc<ProcessControlBlock>,把调度器队列锁从 RwSpinLock 替换为了 SpinLock (#336)

* 把调度器的pcb替换为新的Arc<ProcessControlBlock>

* 把调度器队列锁从 RwSpinLock 替换为了 SpinLock ,修改了签名以通过编译

* 修正一些双重加锁、细节问题

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Co-authored-by: longjin <longjin@RinGoTek.cn>

* github workflow自动检查代码是否格式化

* cache toolchain yml

* 调整rust版本的waitqueue中的pcb为新版的pcb (#343)

* 解决设置rust workspace带来的“工具链不一致”的问题 (#344)


* 解决设置rust workspace带来的“工具链不一致”的问题

更改workflow

* 调整pcb的sched_info和rwlock,以避免调度器死锁问题 (#341)

* 调整pcb的sched_info和rwlock,以避免调度器死锁问题

* 修改为在 WriterGuard 中维护 Irq_guard

* 修正了 write_irqsave方法

* 优化了代码

* 把 set state 操作从 wakup 移动到 sched_enqueue 中

* 修正为在 wakeup 中设置 running ,以保留 set_state 的私有性

* 移除了 process_wakeup

* 实现进程退出的逻辑 (#340)

实现进程退出的逻辑

* 标志进程sleep

* 修复wakeup的问题

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Co-authored-by: longjin <longjin@RinGoTek.cn>

* rust 重构 completion (#350)

* 完成了completion的基本结构,待完善上级调用

* 用SpinLock保护结构体并发安全

* 修改原子变量为u32,修复符号错误

* irq guard

* 修改为具有内部可变性的结构体

* temp fix

* 修复了由于进程持有自旋锁导致的不被调度的问题

* 对 complete 系列方法上锁,保护 done 数据并发安全

* 移除了未使用的依赖

* 重写显示刷新驱动 (#363)

* 重构显示刷新驱动

* Patch refactor process management (#366)

* 维护进程树

* 维护进程树

* 更改代码结构

* 新建进程时,设置cwd

* 调整adopt childern函数,降低开销

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Co-authored-by: longjin <longjin@RinGoTek.cn>

* waitqueue兼容C部分 (#351)

* PATH

* safe init

* waitqueue兼容C部分

* waitqueue兼容C部分

* 删除semaphore.c,在ps2_keyboard中使用waitqueue

* 删除semaphore.c,在ps2_keyboard中使用waitqueue

* current_pcb的C兼容

* current_pcb的C兼容

* current_pcb的C兼容

* fmt

* current_pcb的兼容

* 针对修改

* 调整代码

* fmt

* 删除pcb的set flags

* 更改函数名

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Co-authored-by: longjin <longjin@RinGoTek.cn>

* merge master

* Patch debug process management refactor (#372)

* 能够调通,执行完textui_init

* 能跑到initial kernel thread

* fmt

* 能够正常初始化所有服务(尚未能切换到用户程序)

* 删除部分无用的extern

* 存在问题:ap处理器启动后,bsp的smp_init函数return之后就出错了,怀疑是栈损坏

* 解决smp启动由于未换栈导致的内存访问错误

* debug

* 1

* 1

* lock no preempt

* 调通

* 优化代码,删除一些调试日志

* fix

* 使用rust重写wait4 (#377)

* 维护进程树

* 维护进程树

* 更改代码结构

* 新建进程时,设置cwd

* 调整adopt childern函数,降低开销

* wait4

* 删除c_sys_wait4

* 使用userbuffer保护裸指针

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Co-authored-by: longjin <longjin@RinGoTek.cn>

* 消除warning

* 1. 修正未设置cpu executing的问题

* 修正kthread机制可能存在的内存泄露问题

* 删除pcb文档

* 删除C的tss struct

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2023-09-15 14:58:19 +08:00
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@ -5,5 +5,4 @@
:maxdepth: 1
kthread
pcb
load_binary

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@ -1,134 +1,14 @@
# kthread 内核线程
&emsp;&emsp;内核线程模块定义`common/kthread.h`中,提供对内核线程的及支持功能。内核线程作为内核的“分身”,能够提升系统的并行化程度以及故障容错能力。
&emsp;&emsp;内核线程模块实现`process/kthread.rs`中,提供对内核线程的及支持功能。内核线程作为内核的“分身”,能够提升系统的并行化程度以及故障容错能力。
## 原理
&emsp;&emsp;每个内核线程都运行在内核态,执行其特定的任务。
&emsp;&emsp;内核线程的创建是通过调用`kthread_create()`或者`kthread_run()`,向`kthreadd`守护线程发送创建任务来实现的。也就是说,内核线程的创建,最终是由`kthreadd`来完成。
&emsp;&emsp;内核线程的创建是通过调用`KernelThreadMechanism::create()`或者`KernelThreadMechanism::create_and_run()`函数,向`kthreadd`守护线程发送创建任务来实现的。也就是说,内核线程的创建,最终是由`kthread_daemon`来完成。
&emsp;&emsp;当内核线程被创建后,虽然会加入调度队列,但是当其被第一次调度,执行引导程序`kthread()`后,将进入休眠状态。直到其他模块使用`process_wakeup()`,它才会真正开始运行
&emsp;&emsp;当内核线程被创建后,默认处于睡眠状态,要使用`ProcessManager::wakeup`函数将其唤醒
&emsp;&emsp;当内核其他模块想要停止一个内核线程的时候,可以调用`KernelThreadMechanism::stop()`函数等待内核线程的退出然后获得返回值并清理内核线程的pcb。
&emsp;&emsp;当内核其他模块想要停止一个内核线程的时候,可以调用`kthread_stop()`函数。该函数将会置位内核线程的`worker_private`中的`KTHREAD_SHOULD_STOP`标志位并等待内核线程的退出然后获得返回值并清理内核线程的pcb。
&emsp;&emsp;内核线程应当经常检查`KTHREAD_SHOULD_STOP`标志位,以确定其是否要退出。当检测到该标志位被置位时,内核线程应当完成数据清理工作,并调用`kthread_exit()`或直接返回一个返回码,以退出内核线程。
## 创建内核线程
### kthread_create()
#### 原型
&emsp;&emsp;`kthread_create(thread_fn, data, name_fmt, arg...)`
#### 简介
&emsp;&emsp;在当前NUMA结点上创建一个内核线程DragonOS目前暂不支持NUMA因此node可忽略。
&emsp;&emsp;请注意,该宏会创建一个内核线程,并将其设置为停止状态.
#### 参数
**thread_fn**
&emsp;&emsp;该内核线程要执行的函数
**data**
&emsp;&emsp;传递给 *thread_fn* 的参数数据
**name_fmt**
&emsp;&emsp;printf-style format string for the thread name
**arg**
&emsp;&emsp;name_fmt的参数
#### 返回值
&emsp;&emsp;创建好的内核线程的pcb
### kthread_run()
#### 原型
&emsp;&emsp;`kthread_run(thread_fn, data, name_fmt, ...)`
#### 简介
&emsp;&emsp;创建内核线程并加入调度队列。
&emsp;&emsp;该宏定义是`kthread_create()`的简单封装,提供创建了内核线程后,立即运行的功能。
### kthread_run_rt()
#### 原型
&emsp;&emsp;`kthread_run_rt(thread_fn, data, name_fmt, ...)`
#### 简介
&emsp;&emsp;创建内核实时线程并加入调度队列。
&emsp;&emsp;类似`kthread_run()`,该宏定义也是`kthread_create()`的简单封装,提供创建了内核实时线程后,在设置实时进程的参数后,立即运行的功能。
## 停止内核线程
### kthread_stop()
#### 原型
&emsp;&emsp;`int kthread_stop(struct process_control_block * pcb)`
#### 简介
&emsp;&emsp;当外部模块希望停止一个内核线程时调用该函数向kthread发送停止消息请求其结束。并等待其退出返回内核线程的退出返回值。
#### 参数
**pcb**
&emsp;&emsp;内核线程的pcb
#### 返回值
&emsp;&emsp;内核线程的退出返回码。
### kthread_should_stop()
#### 原型
&emsp;&emsp;`bool kthread_should_stop(void)`
#### 简介
&emsp;&emsp;内核线程可以调用该函数得知是否有其他进程请求结束当前内核线程。
#### 返回值
&emsp;&emsp;一个bool变量
| 值 | 解释 |
| ---------- | ----------------------- |
| true | 有其他进程请求结束该内核线程 |
| false | 该内核线程没有收到停止消息 |
### kthread_exit()
#### 原型
&emsp;&emsp;`void kthread_exit(long result)`
#### 简介
&emsp;&emsp;让当前内核线程退出并返回result参数给kthread_stop()函数。
#### 参数
**result**
&emsp;&emsp;内核线程的退出返回码
&emsp;&emsp;内核线程应当经常检查`KernelThreadMechanism::should_stop()`的结果,以确定其是否要退出。当检测到需要退出时,内核线程返回一个返回码,即可退出。(注意资源的清理)

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@ -1,27 +0,0 @@
# PCB 进程控制块
PCB的全称为process control block, 它是每个进程/线程的核心控制结构。定义于`kernel/src/process/proc-types.h`中。
## PCB详解
Todo:
## 与PCB的管理相关的API
### 根据pid寻找pcb
**process_find_pcb_by_pid**
该API提供了根据pid寻找pcb的功能定义在`kernel/src/process/process.h`中。
当找到目标的pcb时返回对应的pcb否则返回NULL。
#### 参数
**pid**
进程id
#### 返回值
**struct process_control_block**
目标pcb