sched.c

linux 0.11 内核源码。kernel-011-src.tar

static int moff_timer[4]={0,0,0,0};
unsigned char current_DOR = 0x0C; // 数字输出寄存器(初值：允许DMA 和请求中断、启动FDC)。

// 指定软盘到正常运转状态所需延迟滴答数（时间）。
// nr -- 软驱号(0-3)，返回值为滴答数。
int ticks_to_floppy_on(unsigned int nr)
{
extern unsigned char selected; // 当前选中的软盘号(kernel/blk_drv/floppy.c,122)。
unsigned char mask = 0x10 << nr; // 所选软驱对应数字输出寄存器中启动马达比特位。

if (nr>3)
panic( "floppy_on: nr>3"); // 最多4 个软驱。
moff_timer[nr]=10000; /* 100 s = very big :-) */
cli(); /* use floppy_off to turn it off */
mask |= current_DOR;
// 如果不是当前软驱，则首先复位其它软驱的选择位，然后置对应软驱选择位。
if (!selected) {
mask &= 0xFC;
mask |= nr;
}
// 如果数字输出寄存器的当前值与要求的值不同，则向FDC 数字输出端口输出新值(mask)。并且如果
// 要求启动的马达还没有启动，则置相应软驱的马达启动定时器值(HZ/2 = 0.5 秒或50 个滴答)。
// 此后更新当前数字输出寄存器值current_DOR。
if (mask != current_DOR) {
outb(mask,FD_DOR);
if ((mask ^ current_DOR) & 0xf0)
mon_timer[nr] = HZ/2;
else if (mon_timer[nr] < 2)
mon_timer[nr] = 2;
current_DOR = mask;
}
sti();
return mon_timer[nr];
}

// 等待指定软驱马达启动所需时间。
void floppy_on(unsigned int nr)
{
cli(); // 关中断。
while (ticks_to_floppy_on(nr)) // 如果马达启动定时还没到，就一直把当前进程置
sleep_on(nr+wait_motor); // 为不可中断睡眠状态并放入等待马达运行的队列中。
sti(); // 开中断。
}

// 置关闭相应软驱马达停转定时器（3 秒）。
void floppy_off(unsigned int nr)
{
moff_timer[nr]=3*HZ;
}

// 软盘定时处理子程序。更新马达启动定时值和马达关闭停转计时值。该子程序是在时钟定时
// 中断中被调用，因此每一个滴答(10ms)被调用一次，更新马达开启或停转定时器的值。如果某
// 一个马达停转定时到，则将数字输出寄存器马达启动位复位。
void do_floppy_timer(void)
{
int i;
unsigned char mask = 0x10;

for (i=0 ; i<4 ; i++,mask <<= 1) {
if (!(mask & current_DOR)) // 如果不是DOR 指定的马达则跳过。
continue;
if (mon_timer[i]) {
if (!--mon_timer[i])
wake_up(i+wait_motor); // 如果马达启动定时到则唤醒进程。
} else if (!moff_timer[i]) { // 如果马达停转定时到则
current_DOR &= ~mask; // 复位相应马达启动位，并
outb(current_DOR,FD_DOR); // 更新数字输出寄存器。
} else
moff_timer[i]--; // 马达停转计时递减。
}
}

#define TIME_REQUESTS 64 // 最多可有64 个定时器链表（64 个任务）。

// 定时器链表结构和定时器数组。
static struct timer_list {
long jiffies; // 定时滴答数。
void (*fn)(); // 定时处理程序。
struct timer_list * next; // 下一个定时器。
} timer_list[TIME_REQUESTS], * next_timer = NULL;

// 添加定时器。输入参数为指定的定时值(滴答数)和相应的处理程序指针。
// jiffies – 以10 毫秒计的滴答数；*fn()- 定时时间到时执行的函数。
void add_timer(long jiffies, void (*fn)(void))
{
struct timer_list * p;

// 如果定时处理程序指针为空，则退出。
if (!fn)
return;
cli();
// 如果定时值<=0，则立刻调用其处理程序。并且该定时器不加入链表中。
if (jiffies <= 0)
(fn)();
else {
// 从定时器数组中，找一个空闲项。
for (p = timer_list ; p < timer_list + TIME_REQUESTS ; p++)
if (!p->fn)
break;
// 如果已经用完了定时器数组，则系统崩溃?。
if (p >= timer_list + TIME_REQUESTS)
panic( "No more time requests free");
// 向定时器数据结构填入相应信息。并链入链表头
p->fn = fn;
p->jiffies = jiffies;
p->next = next_timer;
next_timer = p;
// 链表项按定时值从小到大排序。在排序时减去排在前面需要的滴答数，这样在处理定时器时只要
// 查看链表头的第一项的定时是否到期即可。[[?? 这段程序好象没有考虑周全。如果新插入的定时
// 器值 < 原来头一个定时器值时，也应该将所有后面的定时值均减去新的第1 个的定时值。]]
while (p->next && p->next->jiffies < p->jiffies) {
p->jiffies -= p->next->jiffies;
fn = p->fn;
p->fn = p->next->fn;
p->next->fn = fn;
jiffies = p->jiffies;
p->jiffies = p->next->jiffies;
p->next->jiffies = jiffies;
p = p->next;
}
}
sti();
}

//// 时钟中断C 函数处理程序，在kernel/system_call.s 中的_timer_interrupt（176 行）被调用。
// 参数cpl 是当前特权级0 或3，0 表示内核代码在执行。
// 对于一个进程由于执行时间片用完时，则进行任务切换。并执行一个计时更新工作。
void do_timer(long cpl)
{
extern int beepcount; // 扬声器发声时间滴答数(kernel/chr_drv/console.c,697)
extern void sysbeepstop(void); // 关闭扬声器(kernel/chr_drv/console.c,691)

// 如果发声计数次数到，则关闭发声。(向0x61 口发送命令，复位位0 和1。位0 控制8253
// 计数器2 的工作，位1 控制扬声器)。
if (beepcount)
if (!--beepcount)
sysbeepstop();

// 如果当前特权级(cpl)为0（最高，表示是内核程序在工作），则将超级用户运行时间stime 递增；
// 如果cpl > 0，则表示是一般用户程序在工作，增加utime。
if (cpl)
current->utime++;
else
current->stime++;

// 如果有用户的定时器存在，则将链表第1 个定时器的值减1。如果已等于0，则调用相应的处理
// 程序，并将该处理程序指针置为空。然后去掉该项定时器。
if (next_timer) { // next_timer 是定时器链表的头指针(见270 行)。
next_timer->jiffies--;
while (next_timer && next_timer->jiffies <= 0) {
void (*fn)(void); // 这里插入了一个函数指针定义！！！??

fn = next_timer->fn;
next_timer->fn = NULL;
next_timer = next_timer->next;
(fn)(); // 调用处理函数。
}
}
// 如果当前软盘控制器FDC 的数字输出寄存器中马达启动位有置位的，则执行软盘定时程序(245 行)。
if (current_DOR & 0xf0)
do_floppy_timer();
if ((--current->counter)>0) return; // 如果进程运行时间还没完，则退出。
current->counter=0;
if (!cpl) return; // 对于超级用户程序，不依赖counter 值进行调度。
schedule();
}

// 系统调用功能 - 设置报警定时时间值(秒)。
// 如果已经设置过alarm 值，则返回旧值，否则返回0。
int sys_alarm(long seconds)
{
int old = current->alarm;

if (old)
old = (old - jiffies) / HZ;
current->alarm = (seconds>0)?(jiffies+HZ*seconds):0;
return (old);
}

// 取当前进程号pid。
int sys_getpid(void)
{
return current->pid;
}

// 取父进程号ppid。
int sys_getppid(void)
{
return current->father;
}

// 取用户号uid。
int sys_getuid(void)
{
return current->uid;
}

// 取euid。
int sys_geteuid(void)
{
return current->euid;
}

// 取组号gid。
int sys_getgid(void)
{
return current->gid;
}

// 取egid。
int sys_getegid(void)
{
return current->egid;
}

// 系统调用功能 -- 降低对CPU 的使用优先权（有人会用吗？?）。
// 应该限制increment 大于0，否则的话,可使优先权增大！！
int sys_nice(long increment)
{
if (current->priority-increment>0)
current->priority -= increment;
return 0;
}

// 调度程序的初始化子程序。
void sched_init(void)
{
int i;
struct desc_struct * p; // 描述符表结构指针。

if (sizeof(struct sigaction) != 16) // sigaction 是存放有关信号状态的结构。
panic( "Struct sigaction MUST be 16 bytes");
// 设置初始任务（任务0）的任务状态段描述符和局部数据表描述符(include/asm/system.h,65)。
set_tss_desc(gdt+FIRST_TSS_ENTRY,&(init_task.task.tss));
set_ldt_desc(gdt+FIRST_LDT_ENTRY,&(init_task.task.ldt));
// 清任务数组和描述符表项（注意i=1 开始，所以初始任务的描述符还在）。
p = gdt+2+FIRST_TSS_ENTRY;
for(i=1;i<NR_TASKS;i++) {
task[i] = NULL;
p->a=p->b=0;
p++;
p->a=p->b=0;
p++;
}
/* Clear NT, so that we won't have troubles with that later on */
/* 清除标志寄存器中的位NT，这样以后就不会有麻烦 */
// NT 标志用于控制程序的递归调用(Nested Task)。当NT 置位时，那么当前中断任务执行
// iret 指令时就会引起任务切换。NT 指出TSS 中的back_link 字段是否有效。
__asm__( "pushfl ; andl $0xffffbfff,(%esp) ; popfl"); // 复位NT 标志。
ltr(0); // 将任务0 的TSS 加载到任务寄存器tr。
lldt(0); // 将局部描述符表加载到局部描述符表寄存器。
// 注意！！是将GDT 中相应LDT 描述符的选择符加载到ldtr。只明确加载这一次，以后新任务
// LDT 的加载，是CPU 根据TSS 中的LDT 项自动加载。
// 下面代码用于初始化8253 定时器。
outb_p(0x36,0x43); /* binary, mode 3, LSB/MSB, ch 0 */
outb_p(LATCH & 0xff , 0x40); /* LSB */ // 定时值低字节。
outb(LATCH >> 8 , 0x40); /* MSB */ // 定时值高字节。
// 设置时钟中断处理程序句柄（设置时钟中断门）。
set_intr_gate(0x20,&timer_interrupt);
// 修改中断控制器屏蔽码，允许时钟中断。
outb(inb_p(0x21)&~0x01,0x21);
// 设置系统调用中断门。
set_system_gate(0x80,&system_call);
}