Linux内核源代码解析：代码运行与堆栈机制

"该资源为中国科学技术大学计算机系关于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内核中的关键寄存器、堆栈、内核态与用户态、中断/异常/系统调用和虚拟内存等核心知识点。" 详细说明： 1. **操作系统的基本概念** - 操作系统是计算机系统中的基本程序集合，包括内核和其他程序如函数库和shell。 - 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。 - 操作系统的目标是为应用程序提供执行环境，与硬件交互。 2. **I386系统的基本概念** - 在Intel 80x86（I386）系统中，代码的运行依赖于关键寄存器cs:eip，它指示下一条指令的地址。 - 代码执行模式包括顺序执行、跳转/分支、函数调用（call）和返回（ret）。 - 当发生中断时，cs:eip的值会被更新以处理中断事件。 3. **代码的运行** - cs:eip寄存器：始终指向下一条待执行的指令地址。 - 顺序执行：指令按地址顺序执行。 - 跳转/分支：指令改变cs:eip以执行不同路径。 - call指令：保存当前cs:eip到栈顶，然后跳转到新地址。 - ret指令：从栈顶恢复cs:eip的值，返回之前调用的地址。 - 中断处理：中断发生时，处理器会保存当前状态，并跳转到中断处理程序。 4. **堆栈的概念** - 堆栈用于存储函数调用路径、参数、返回地址和局部变量。 - esp寄存器表示栈顶，ebp表示基地址，帮助跟踪函数调用层次。 - 堆栈操作包括push（减小esp，压入数据）和pop（增大esp，弹出数据）。 5. **内核态与用户态** - 内核态：操作系统内核执行时的状态，拥有所有硬件访问权限。 - 用户态：应用程序执行时的状态，权限受限，不能直接访问硬件。 6. **中断/异常/系统调用** - 中断和异常是处理器响应硬件事件或软件请求的方式。 - 系统调用是用户态程序请求操作系统服务的机制，通过特定指令（如int指令）进入内核态。 7. **虚拟内存** - 虚拟内存允许每个进程都有独立的地址空间，实际物理内存由操作系统管理并映射到各个进程。 这个PPT是学习Linux内核原理和I386架构的好资源，涵盖了从基本概念到高级机制的关键点。通过理解这些内容，可以深入掌握操作系统如何管理和控制计算机硬件，以及如何支持多任务和程序执行。