Sel4提供了七个内核对象,这七个内核对象构成了一个进程基本运行环境。它们分别是:
CNodes:CNodes本质是一个结构体数组,该数组的元素是cte(capability table entry),该cte中包含一个cap_t结构体和mdb_node_t结构体(todo)。一个进程的CNodes称为Cspace,CNodes的cte称为slot。
Thread Control Blocks:同一般的进程控制块类似,表示一个进程的运行状态;
Endpoints:类似于记录型信号量。进程1想要receive信息,但进程2还未send该信息,导致进程1暂时被挂载在该Endpoints队列上。一旦进程2 send该信息,则将进程1从该endpoints队列上取出,并重新加入调度队列;
Notification:sel4实现的通知机制,让进程之间可以使用notification完成同步;
Virtual address space:进程的虚拟地址空间;
Interrupt :
Untyped:
sel4 untyped表示为一块连续未分配的物理内存,用户程序可以通过untyped cap来使用这块物理内存。下面介绍了untyped cap结构体以及在untyped内存上创建TCB内核对象。
untyped cap结构体:
capFreeIndex和capPtr的区别是:untyped的内存可能有一部分被使用了,应为capFreeIndex表示当前的untyped空闲内存,所以capFreeIndex会随之改变。而capPtr表示untyped物理内存起始地址,所以capPtr不会改变。
block untyped_cap {
field capFreeIndex 48 // 起始空闲地址的偏移
padding 9
field capIsDevice 1
field capBlockSize 6
field capType 5
padding 11
field_high capPtr 48 // untyped的内存起始地址
}
seL4_Untyped_Retype函数是使用untyped的物理内存的唯一API,其有八个参数,分别是:
具体的创建流程如下:
seL4_Untyped_Retype(child_untyped, seL4_TCBObject, 0, seL4_CapInitThreadCNode, 0, 0, child_tcb, 1);
进入内核,根据系统调用编号,执行decodeUntypedInvocation函数。该函数执行的操作如下:
a. 从ipc buffer里面取出创建内核对象的相关信息;
b. 根据root、node_index和node_depth找到对应的CNode cap;
c. 检查该CNode的尺寸是否容得下node_offset以及对应node_offset的slot是否为空;
d. 根据untyped cap信息得到untyped内存的空间内存的起始地址,并判断是否能够存放内核对象;
e. 调用invokeUntyped_Retype函数。
invokeUntyped_Retype函数更新该untyped cap存放的空闲内存信息,并调用createNewObjects函数;
createNewObjects函数的功能如下:
a. 在untyped cap指向的空闲空间初始化tcb;
b. 生成tcb cap;
c. 将该tcb cap插入到第2步找到得的CNode对应的slot里。
完成。
sel4源码解析(一) - sel4内核对象
sel4源码解析(二) - CSpace
sel4源码解析(三) - sel4系统调用处理流程
sel4源码解析(四) - ipc
sel4源码解析(五) - Notification
sel4源码解析(六) - 进程
sel4源码解析(七) - vspace