Linux内核源代码导读：函数调用与堆栈解析

"这是中国科学技术大学计算机系的一份关于Linux内核源代码阅读的PPT，主要讲解了操作系统和I386系统的基本概念，以及Linux内核的相关知识。" 在介绍的内容中，我们首先了解了操作系统的基本概念。操作系统是计算机系统中的核心软件，它包含了内核和其他辅助程序。内核负责管理硬件资源，如进程管理、调度、内存管理、中断处理、文件系统和I/O系统，同时为用户程序提供执行环境。操作系统的主要目标是协调硬件和软件，确保程序高效、安全地运行。 接下来，我们深入到I386系统，这是Intel 80386及其后续处理器的体系结构。在I386系统中，代码的运行依赖于关键寄存器，如cs:eip，它始终指向即将执行的下一条指令。程序的执行包括顺序执行、分支、调用和返回。调用函数时，cs:eip的值会被保存到堆栈中，然后跳转到被调用函数的地址。当函数返回时，堆栈中的值会被弹出并恢复cs:eip，使得控制流回到调用者。 堆栈是程序运行中的重要组成部分，特别是在函数调用中。它用于保存返回地址、传递参数、存储局部变量等。在x86体系中，有两个关键的堆栈寄存器——esp（堆栈指针）和ebp（基址指针）。esp用于跟踪堆栈的顶部，而ebp通常用于保存函数调用的基地址，以便于在函数返回时恢复现场。 在I386系统中，代码执行还涉及到内核态和用户态的概念。内核态允许访问所有硬件资源，而用户态则受到限制，以防止恶意程序破坏系统。此外，中断、异常和系统调用是操作系统中处理硬件事件和执行特权操作的重要方式。中断或异常发生时，处理器的状态会发生变化，从用户态切换到内核态，以便由内核来处理这些事件。 最后，虚拟内存是一个复杂但重要的主题，它允许程序使用比物理内存更大的地址空间。通过页面映射和页表，操作系统实现了内存的分页和交换，使得多个进程可以共享有限的物理内存资源，同时保持每个进程的独立性。 这份PPT提供了Linux内核源代码阅读的基础知识，包括操作系统和I386系统的基本原理，以及与函数调用、堆栈管理和状态转换相关的概念。对于理解和分析Linux内核源代码，这些都是必不可少的基础。