具体分析contrex-A9的汇编代码__switch

//函数原型：版本号linux-3.0.8

struct task_struct *__switch_to(structtask_struct *,
struct thread_info *, struct thread_info *);

#define switch_to(prev,next,last) \

do { \

last =__switch_to(prev,task_thread_info(prev), task_thread_info(next)); \

} while (0)

//首先我们看一下以下的宏：

#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE*)0)->MEMBER)

//以下事实上就是指向相应的struct成员

CC_STACKPROTECT补丁是Tejun Heo在年给主线kernel提交的一个用来防止内核堆栈溢出的补丁。

默认的config是将这个选项关闭的，能够在编译内核的时候。改动.config文件为CONFIG_CC_STACKPROTECTOR=y

来启用。未来飞天内核能够将这个选项开启来防止利用内核stack溢出的day攻击。这个补丁的防

溢出原理是：在进程启动的时候，在每一个buffer的后面放置一个预先设置好的stack canary。你

能够把它理解成一个哨兵，当buffer发生缓冲区溢出的时候。肯定会破坏stack canary的值，当

stack canary的值被破坏的时候。内核就会直接当机。

那么是怎么推断stack canary被覆盖了呢？

事实上这个事情是gcc来做的，内核在编译的时候给gcc加了个-fstack-protector參数.

DEFINE(TSK_STACK_CANARY, offsetof(struct task_struct,stack_canary));

//task_struct

DEFINE(TI_TASK, offsetof(struct thread_info, task));

* Domain types

#define DOMAIN_NOACCESS 0

#define DOMAIN_CLIENT 1//是用户的域（运行程序，訪问数据），以及由所述接入加以防护

//个别章节和页面组成域的权限。

#ifdef CONFIG_CPU_USE_DOMAINS

#define DOMAIN_MANAGER 3//控制域的行为（当前域的sections和page。以及域訪问）。

#else

#define DOMAIN_MANAGER 1

#endif

//相应图

//这个domain通过协处理器设置寄存器DomainAccess Control

DEFINE(TI_CPU_DOMAIN, offsetof(struct thread_info,cpu_domain));

struct cpu_context_save {

__u32 r4;

__u32 r5;

__u32 r6;

__u32 r7;

__u32 r8;

__u32 r9;

__u32 sl;

__u32 fp;

__u32 sp;

__u32 pc;

__u32 extra[2]; /* Xscale 'acc' register, etc */

};

DEFINE(TI_CPU_SAVE, offsetof(struct thread_info,cpu_context));

在以下有个set_tls，相应我的平台set_tls_v6k

.macroset_tls_v6k, tp, tmp1, tmp2

mcr p15, 0, \tp, c13, c0, 3 @ set TLS register

.endm

tp_value就是为了设置TLS register的值

在多线程应用程序。当中一个进程共享同样的地址空间中的全部线程。还有常常出现须要维护的数据是唯一

的一个线程。TLS或线程本地存储。由于你或许能够从它的名字如今弄清楚。是用于线程抽象的概念。它是

一种高速和有效的方式来存储每一个线程的本地数据。

线程的本地数据的偏移量是通过TLS寄存器（H / W或S

/ W块），它指向线程各自的线程控制块訪问。

之前ARM内核。甚至ARM9和ARM11核心的一些不具备这样的TLS注冊物理上可用。

操作系统（Linux从这里開始）

须要效仿的软件。新一代的ARM内核。Cortex-AX起，确实有这TLS的寄存器可用（CP15）。

内核对TLS须要做的事情是可以让用户态程序（一般是nptl——一个pthread的实现）在某个时刻可以设置

线程唯一的基址值到内核的线程信息结构内。

DEFINE(TI_TP_VALUE, offsetof(struct thread_info, tp_value));

* These are the reasoncodes for the thread notifier.

#define THREAD_NOTIFY_FLUSH 0

#define THREAD_NOTIFY_EXIT 1

#define THREAD_NOTIFY_SWITCH 2

#define THREAD_NOTIFY_COPY 3

/*

 * Register switch for ARMv3 and ARMv4 processors

 * r0 = previous task_struct, r1 = previous thread_info, r2 = next thread_info

 * previous and next are guaranteed not to be the same.

 */

ENTRY(__switch_to)

 UNWIND(.fnstart        )

 UNWIND(.cantunwind     )

        //ip就是上一个线程的thread_info里面的cpu_context的地址

        add     ip, r1, #TI_CPU_SAVE

		//r3里面存着下一个线程tp值

        ldr     r3, [r2, #TI_TP_VALUE]

 //存储r4 - sl, fp, sp, lr到thread_info->cpu_context里。

分别使用arm和thumb实现

 //这就是保存现场。

 ARM(   stmia   ip!, {r4 - sl, fp, sp, lr} )    @ Store most regs on stack

 THUMB( stmia   ip!, {r4 - sl, fp}         )    @ Store most regs on stack

 THUMB( str     sp, [ip], #4               )

 THUMB( str     lr, [ip], #4               )

#ifdef CONFIG_CPU_USE_DOMAINS

        //r6存着下一个线程的DOMAIN属性

        ldr     r6, [r2, #TI_CPU_DOMAIN]

#endif

        //set_tls 上面已分析

        set_tls r3, r4, r5

#if defined(CONFIG_CC_STACKPROTECTOR) && !defined(CONFIG_SMP)

        ldr     r7, [r2, #TI_TASK]//下一个线程的task_struct

        ldr     r8, =__stack_chk_guard//r8里面是__stack_chk_guard地址

        ldr     r7, [r7, #TSK_STACK_CANARY]//到这里。r7里面是stack_canary值

#endif

#ifdef CONFIG_CPU_USE_DOMAINS

		//设置domain寄存器。

        mcr     p15, 0, r6, c3, c0, 0           @ Set domain register

#endif

		//r5里面是上一个线程的task_struct

        mov     r5, r0

		//r4就是下一个线程的thread_info里面的cpu_context的地址

        add     r4, r2, #TI_CPU_SAVE

        //r4 r5仅仅是暂时保存一下

        //以下的thread_notify_head通知链，以下样例说明

        ldr     r0, =thread_notify_head

        mov     r1, #THREAD_NOTIFY_SWITCH

        bl      atomic_notifier_call_chain

#if defined(CONFIG_CC_STACKPROTECTOR) && !defined(CONFIG_SMP)

        str     r7, [r8]//__stack_chk_guard = (next)threadinfo->task->stack_canary

#endif

 THUMB( mov     ip, r4                     )//ip指向线程的thread_info里面的cpu_context的地址

        mov     r0, r5//r0从新指向上一个线程的task_struct

        //以下相应了上面的保存现场，这里就是恢复现场。

pc相应了下个进程的cpu_context->pc

		//从上面看到这个cpu_context->pc就是之前保存现场的lr，就是下个线程要运行的地方。

 ARM(   ldmia   r4, {r4 - sl, fp, sp, pc}  )    @ Load all regs saved previously

 THUMB( ldmia   ip!, {r4 - sl, fp}         )    @ Load all regs saved previously

 THUMB( ldr     sp, [ip], #4               )

 THUMB( ldr     pc, [ip]                   )

 UNWIND(.fnend          )

ENDPROC(__switch_to)

实验代码:

#include <linux/kernel.h>

#include <linux/notifier.h>

#include <linux/module.h>

#include <asm/thread_notify.h>

MODULE_LICENSE("GPL");

static int test_event(struct notifier_block *this, unsigned long event, void *ptr)

{

    printk(KERN_INFO "In Event: Event Number is %ld\n",event);

    return NOTIFY_DONE;

}

static struct notifier_block test_notifier =

{

    .notifier_call = test_event,

};

static int __init reg_notifier(void)

{

    int err = 0;

    printk(KERN_INFO "Begin to register:\n");

    err = thread_register_notifier(&test_notifier);

    if (err)

    {

        printk(KERN_ERR "register test_notifier error\n");

        goto fail1;

    }

    printk(KERN_INFO "register reboot_notifier completed\n");

    return 0;

fail1:

    return err;

}

static void __exit unreg_notifier(void)

{

    thread_unregister_notifier(&test_notifier);

    printk(KERN_INFO "Unregister finished\n");

}

module_init(reg_notifier);

module_exit(unreg_notifier);

打印：

watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQveHh4eHhsbGxsbHhs/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center" alt="">

2都是THREAD_NOTIFY_SWITCH，当然会不断的切换！

巴特西

具体分析contrex-A9的汇编代码__switch_to（进程切换）

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