2. 调试分析 Linux 0.00 多任务切换

2.1. 实验目的

• 通过调试一个简单的多任务内核实例，使大家可以熟练的掌握调试系统内核的方法；

• 掌握Bochs虚拟机的调试技巧；

• 通过调试和记录，理解操作系统及应用程序在内存中是如何进行分配与管理的；

2.2. 实验内容

通过调试一个简单的多任务内核实例，使大家可以熟练的掌握调试系统内核的方法。 这个内核示例中包含两个特权级 3 的用户任务和一个系统调用中断过程。我们首先说明这个简单内核的基本结构和加载运行的基本原理，然后描述它是如何被加载进机器 RAM 内存中以及两个任务是如何进行切换运行的。

2.2.1. 掌握Bochs虚拟机的调试技巧

• 如何单步跟踪？

• 如何设置断点进行调试？

• 如何查看通用寄存器的值？

• 如何查看系统寄存器的值？

• 如何查看内存指定位置的值？

• 如何查看各种表，如 gdt ，idt ，ldt 等？

• 如何查看 TSS？

• 如何查看栈中的内容？

• 如何在内存指定地方进行反汇编？

2.3. 实验报告

通过仔细的调试与跟踪程序，完成以下任务：

1. 当执行完 system_interrupt 函数，执行 153 行 iret 时，记录栈的变化情况。

2. 当进入和退出 system_interrupt 时，都发生了模式切换，请总结模式切换时，特权级是如何改变的？栈切换吗？如何进行切换的？

3. 当时钟中断发生，进入到 timer_interrupt 程序，请详细记录从任务 0 切换到任务 1 的过程。

4. 又过了 10ms ，从任务1切换回到任务 0 ，整个流程是怎样的？ TSS 是如何变化的？各个寄存器的值是如何变化的？

5. 请详细总结任务切换的过程。

2.3.1. 评分标准

1. 记录描述要详细完整，前4项每题 20%，总共 80%

2. 总结任务切换过程，10%

3. 格式规范美观，10%