好 我们看一下怎么来完成执行一个
ELF格式的二进制代码
这里面最主要就是这个函数
do_execve 这个函数怎么来实现的
那这个过程呢
其实我们用一个通俗的比喻来说
就好比说一个海螺本来
是可以正常存在的一个生物
结果有一个小螃蟹把海螺里面肉
给吃掉了换了自己住在里面
那结果导致呢这个海螺
有了新的生命它成了寄居蟹
这是一个简单一个比喻
其实我们说这个do_execve
干的是同样类型类型的事情
首先它需要干的一步
就是要把以前的资源
这里面主要是内存空间给去掉
但是还保留它的pid
这个壳还留着
然后呢再去把自己的内容换进去
那我们重点要看看
怎么来换自己的内容
第一步我们先看
怎么来把这个空间给清空
怎么做的呢
首先它是把它的这个页表
cr3这个页表基址指向了bootcr3
这bootcr3其实是我们
ucore内核里面一个页表
走向内核页表里面去执行了
第二步呢完成了什么呢
这三步退出mmap
put_pgdir和mm_destroy
那可以大致理解为
它把这个进程的
内存管理那一块的区域给清空
把对应的页表清空
所以说呢导致
这里面的内存已经没有了
OK 那第一步完成
把这壳给清空了
第二步要填入新的内存
那这个填新内容呢
重点是这个load_icode这里面完成的
虽然是这一个函数
但是这个函数完成功能确实比较多
我们会单独对此做一个讲解
那这个load_icode它会把执行程序
比如说我们前面说的hello world
给加载到这个新的壳里面去
建立新的内存的映射关系
从而可以去完成新的执行
我们看看如果说
这个load_icode能够执行完毕
能够正确执行完毕
那么这个整个这个函数都do_execve呢
就可以正确返回了
这个是它的一个大致执行过程
看起来其实重点是在
这个load_icode这里面来实现的
接下来我们可以看看这个load_icode
怎么来把这个同样的一个进程
但是内容完全做了替换
它的过程大致这么来可以看
第一个前面已经就是说
把整个内存管理mm struct给清空了
那么首先要创建一个新的memory space
新的内存space
那可以看到mm_creat和setup_pgdir
从字面意思可以理解出来
这个进程的
内存管理一个空间呢重新创建
建立好新的一个页表
这是第一部分的工作
空间先留出来
那么一旦留出来之后
你可以看到这里面的结构
已经发生了变化
它的内存已经指向不同的地方
第二个呢 要填上我们说
执行代码的内容
这个执行代码内容在哪呢
我们前面已经讲到了
我们的bootloader
一开始在加载ucore的时候呢
顺道把那个放在hello world
执行程序呢也一并加到内存中来了
所以说我们只要知道那个hello world
在内存中起始地址
去解析那个ELF格式的执行程序
就可以找到hello world
它对应的代码段 数据段什么地方
那可以看到在这里面它会重点关注
是这个ELF格式的header它在什么地方
以及根据header呢会进一步找到什么呢
找到它的各个Section
就是各个段
比如说我们代码段
数据段在哪
这是把相应的代码段
数据段找着之后
根据这个代码段和数据段所设定的地址
这里面会设定它的虚地址来建立一个vma
这个vma这个结构
大家想想我们在哪讲过呢
我们在lab3里面其实已经提到一个VMA
就是认为这个进程合法的地址空间
我们用VMA这个结构来管理
那这个结构呢
如果是代码段那么它具有什么属性呢
具有可执行的属性
如果是数据段呢
可读可写
那么这块区域呢
通过mm_map来完成了对
这个合法空间的一个建立
大家需要注意
这个建立完之后还没有建立页表
它只是标识了这个
说这个是合法的
在这一块
再接下来呢
一边从我们刚才说
那个放hello world内存空间呢
把相应的各个section考进来
这里面可以看到
这边是拷贝
同时还要完成一个什么呢
就是拷到一个物理内存空间之后
来建立相应的虚地址
和物理地址的映射关系
那么这一块就是拷贝内容
拷贝这个执行代码内容
到我们这个进程空间里面去
这样呢就形成了一个
就是新的一个地址
这个地址里面存的是
我们新的执行代码
且这个虚拟地址
和物理地址映射关系
也已经建好了
再接下来干什么事情呢
准备all zero memory
什么叫all zero memory
实际上说我们有一些bss段
我们执行程序里面有一个bss段
这个段里面的数据呢需要清空
那么我会把这个区域给清空
这是初始化的一些数据
好 那我们可以看到
刚才已经把
ELF格式的二进制代码的内容
从一个memory空间呢
搬到我们进程空间里面去了
搬到进程空间里去之后
接下来还不能运行
因为我们还没有设置
相应的堆栈空间
这个空间呢
是不在我们的binary code里面的
我们需要去构造一个user stack
就用户态的一个stack
从而可以确保我们应用程序去
有效去执行各种各样的
函数调用关系
可以看到这里面又重新建立一个
mm_map的user stack
以及它的一个相应的一个
页表的映射关系
那就是我们前面说user stack的
那一块区域呢给它建立好了
那 建好这个映射关系之后
也意味着这个内存空间
这一块区域基本上是完成了
包含了代码段 数据段 栈
我们的stack都已经建立好
建好之后
我们最后还需要把我们刚才
我们的页表的起始地址
从ucore内核的起始地址呢
换到我们新的一个起始地址
我们新建好一个mm->pgdir
因为我们已经创建的新的页表
整个页表是新创建的
当把这个完成之后
也意味着这个的用户空间已经完成