Thema: Kernel-Thread und normale Threads

[rizor]

Nabend zusammen,

ich habe mal eine Frage zu den Unterschieden zwischen den beiden Threadarten.
Zum einen muss ich die Register (cs,ss) unterschiedlich setzen.
Der Kernel-Thread braucht auch seinen eigenen Stack, oder?
Kann ich den genau so laden, wie einen normalen Stack, also über esp = stack in meinem CPU dump?

Danke.

Gruß,
rizor

[PNoob]

ja klar ob der Task/Thread/Prozess im Ring0 oder eins läuft ist egal. nur die segmentregister müssen, wie du schon richtig sagtest auf die richtiges Diskriptoren zeigen.

PNoob

[kevin]

Ohne Ringwechsel ändert iret den Stack nicht. Wenn du das also haben willst, musst du das für diesen Fall von Hand machen. In der Regel kannst du aber auch einfach den normalen Kernelstack des Threads benutzen.

[rizor]

Kann ich so ohne weiteres alle auf einem Stack arbeiten lassen?
Kommt es dann nicht vor, dass die Threads ihre Stacks zerstören?
Oder habe ich dich falsch verstanden?

[kevin]

Jeder Thread muss dann natürlich trotzdem seinen eigenen Kernelstack haben.

Ich bin davon ausgegangen, dass du das bei Ring-3-Tasks auch schon machst. Unbedingt notwendig ist wohl nur ein Kernelstack pro CPU, wenn man den Zustand woanders hin sichert, insofern ist diese Annahme möglicherweise falsch.

[rizor]

Gut, dann habe ich dich richtig verstanden.
Da ich den Zustand immer auf dem Stack sichern möchte, muss also auch jeder Kernel-Thread seinen eigenen Stack bekommen.
Den muss ich dann händich kurz vor dem Rücksprung manuell setzen, oder?

[kevin]

Wenn du den Zustand auf den Stack sicherst, hast du doch sowieso schon einen Stack pro Thread vorgesehen. Dann brauchst du den Stack nicht zu wechseln. Der Interrupt legt die Rücksprunginformationen auf den Stack, iret nimmt sie wieder runter. Das ist einfach nur ein besserer Funktionsaufruf.

[rizor]

Aber du meintest doch, dass das nicht bei Kernel-Threads gilt, oder?
So wie ich dich verstanden habe, macht die CPU das nur, wenn in einen anderen Ring gewechselt wird. stimmt das so?

[kevin]

Die CPU macht nur bei einem Ringwechsel auch einen Stackwechsel, ja. (cs, eip und eflags werden natürlich trotzdem auf den Stack gesichert, nur ss und esp nicht) Der springende Punkt ist, dass du den Stackwechsel sowieso nur aus Sicherheitsgründen brauchst (Ring-3-Code auf den Kernelstack schreiben lassen, oder das vom Kernel benutzte esp ändern lassen? Lieber nicht.) und das bei Ring-0-Code nicht der Fall ist, weil der sowieso alle Rechte hat.

Du kannst also einfach denselben Stack für den Kernel (im Sinn von Interrupthandlern usw.) und Ring-0-Thread benutzen und musst gar nichts wechseln.

[rizor]

Aber die Kernel-Threads legen doch lokale Variablen auf den Stack, oder?
Muss ich dann nicht noch mehr beachten oder mache ich mir umsonst sorgen?
Was ich vllt vergessen habe zu sagen ist, dass meine Kernel-Threads präemptiv werden.
Der ganze Kernel soll präemptiv sein.

[kevin]

Aber die Kernel-Threads legen doch lokale Variablen auf den Stack, oder?

Ja, natürlich. Aber das stört doch nicht.

Nehmen wir an, wir sind in einem Ring-0-Task und es kommt ein IRQ rein. Im Moment sind irgendwelche Variablen auf dem Stack. Die CPU legt cs, eip und eflags auf den Stack und springt zum ISR. Der ISR speichert den Prozessorzustand auf den Stack und macht irgendwelches Zeug, das den Task wechselt. An dieser Stelle führst du manuell einen Stackwechsel von einem Kernelstack auf den anderen durch (das gleiche machst du bei den Usertasks auch). Irgendwann später kommt unser Task wieder zum Zug und esp wird wieder auf den unseren Kernelstack gesetzt. Der Zustand wird vom Stack wiederhergestellt, das iret nimmt eflags, eip und cs vom Stack und wir haben wundersamerweise wieder unsere lokale Variable oben auf dem Stack.

Was du nicht gemacht hast, ist beim Interrupt auf einen gesonderten Kernelstack und beim iret auf einen Userstack zu wechseln.

Was ich vllt vergessen habe zu sagen ist, dass meine Kernel-Threads präemptiv werden.
Der ganze Kernel soll präemptiv sein.

Macht dafür keinen Unterschied.

[rizor]

So meinst du das.
Okay, dann habe ich kein Problem.
Ich habe dich so verstanden, dass alle Kernel-Threads auf einem Stack arbeiten.
Dann ist alles okay und passt zu meiner Idee