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EPOLL SELECT BIO

2021-05-10 16:22:05   0  举报

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EPOLL SELECT BIO

日常安排

作者其他创作

大纲/内容

进程A

进程B

tcp/ip协议

用户空间

内核地址

DATA读缓冲区

内核堆栈保存一些变量之类的

运行队列

将报文从网卡缓冲区转移到对应的socket读缓冲区内

用户地址处理80中断进入内核地址

移除

网卡中断处理程序逻辑图02

假设进程A执行如下代码伪代码: ...... 客户端socket，读数据（buffer）; ......

假设此时外部系统响应

DATA写缓冲区

外部系统

socket等待队列

处理80中断

1. 保存进程用户态堆栈信息到进程描述符

进程描述符PCB

........................................

cpu

通信报文

socket-1端口8818

BIO通信过程

RAM

客户端socket

注意此时读缓冲区中已经有数据了

服务器内存

进程C

网卡中断处理程序逻辑图03

IRQ 中断程序入口映射表（内核启动阶段完成加载）向量值代码段地址 *描述0 0x88590101 时钟中断处理入口1 0x88487777 键盘中断处理入口2 0x88487777 xxx中断处理入口3 0x88481221...... 0x8848786915 0x88485432 网卡中断程序入口...... 0x88484567128 0x88486789 system_call程序入口

网卡缓冲区

内核进程

等待队列

内核地址 system_call

socket-2端口8819

服务器网卡

TCP/IP报文一定拥有端口号

进程D

网卡发起硬件终端IRQ

HEAD

网卡中断处理程序逻辑图01

拿到结果返回

A寄存器保存代码地址

system_call(){ int sys_num = 获取eax寄存器的值； func* fun = 获取系统指针函数（sys_num）; //将数据从寄存器拷贝到内核空间中。 obj[] objects = 读取传递的参数（）； results = fun(objects); //将结果保存到cpu寄存器； setResults(results);}

抢占

到cpu中c寄存器中根据向量找到具体的堆栈地址

bio 问题难以解决C10K C100K问题

socket-N端口xxxx

系统函数Cfun(){}

。。。。。。。、

u_addr 向量........k_addr 向量........

网卡中断处理程序.............................................

没有数据可读取....

用户程序..................网卡中断...........................

系统函数N....

4. 执行网卡中断处理程序

0x80中断处理程序

DMA存放报文完成

执行

根据地址找到代码入口

用户堆栈保存一些变量之类的

申请xx资源（xx）{ ...... /** *设置eax寄存器系统调用号:198; *将参数xx封装成指针保存到cpu某特定的寄存器中 *保存当前线程的上下文信息到进程描述符 *切换到进程内核栈； *根据映射表加载system_call的地址到寄存器.. */ int 0x80; ...... ...... /** * 将进程描述符中用户态的数据恢复到cpu各个寄存器内 * 这一步完成之后程序将进入用户态 * *恢复现场 */ // 读取系统调用执行结果从特殊的几个寄存器内读取结果 // 把数据从内核空间拷贝到用户空间 results = 读取系统调用结果(); return results;}

普通代码1；普通代码2；申请xx资源（xx）//比如硬件资源;普通代码3；普通代码4；......

断开

B寄存器保存代码行号

C寄存器堆栈地址

因为来一个进程开启一个socket 但是大部分socket是在阻塞状态的所以很浪费cpu资源

里面有一个DMA内嵌设备无需cpu参与

系统函数D

内核空间

进程A在该等待队列中出队前往运行队列

系统函数A

系统函数B

进程A阻塞