os_kernel/thread/thread.c

#include "thread.h"
#include "../lib/string.h"
#include "../kernel/memory.h"

#define PG_SIZE 4096

// 由 kernel_thread 去执行 function(func_arg)
static void kernel_thread(thread_func *function, void *func_arg)
{
    function(func_arg);
}

// 初始化线程栈 thread_stack
void thread_create(struct task_struct *pthread, thread_func function, void *func_arg)
{
    // 先预留中断栈空间
    pthread->self_kstack -= sizeof(struct intr_stack);
    // 再预留线程栈空间，线程栈位于中断栈顶
    pthread->self_kstack -= sizeof(struct thread_stack);

    struct thread_stack *kthread_stack = (struct thread_stack *)pthread->self_kstack;
    kthread_stack->eip = kernel_thread;
    kthread_stack->function = function;
    kthread_stack->func_arg = func_arg;
    kthread_stack->ebp = kthread_stack->ebx = kthread_stack->edi = kthread_stack->esi = 0;
}

// 初始化线程基本信息
void init_thread(struct task_struct *pthread, char *name, int prio)
{
    _memset(pthread, 0, sizeof(*pthread));
    _strcpy(pthread->name, name);
    pthread->status = TASK_RUNNING;
    pthread->priority = prio;
    // self_kstack是线程自己在内核态下使用的栈顶地址
    pthread->self_kstack = (uint32_t *)((uintptr_t)pthread + PG_SIZE);
    pthread->stack_magic = 0x19940625; // 自定义的魔数
}

// 创建优先级为 prio 的线程, 线程名为 name, 线程所执行的函数是 function(func_arg)
struct task_struct *thread_start(char *name, int prio, thread_func function, void *func_arg)
{
    // pcb 线程控制块
    struct task_struct *thread = get_kernel_pages(1); // 申请一页内存(内核空间)做为PCB
    init_thread(thread, name, prio);                  // 初始化线程基本信息
    thread_create(thread, function, func_arg);        // 初始化线程栈 thread_stack

    // ret 指令的作用是弹出栈顶的数据到 eip 寄存器，然后跳转到 eip 寄存器的地址执行
    // 此时栈顶数据是kthread_stack->eip 的值 kernel_thread。
    // 因此，在执行 ret 后，会跳转到 kernel_thread 函数执行。
    asm volatile("movl %0, %%esp; pop %%ebp; pop %%ebx; pop %%edi; pop %%esi; ret" : : "g"(thread->self_kstack) : "memory");

    return thread;
}