用C和ASM实现State Machine切换的方法

博客给出了C和ASM实现状态机切换的示例。在C中,通过在c.h里定义函数数组,在main.c中引用并改变数组索引值实现切换;在ASM中,在code区定义函数地址,在主程序里引用并改变相关值来实现状态机切换。

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1: C example: 

在c.h中define: 

#ifdef Module_Compressor
void csCompressorPowerOff();
void csColdWaterOff ();
void csColdWaterOn();
void csCompressorError(); 
void (*csCompressor[ ]) () = {csCompressorPowerOff,csColdWaterOff,csColdWaterOn,csCompressorError};

#else

extern void csCompressorPowerOff ();
extern void csColdWaterOff ();
extern void csColdWaterOn();
extern void csCompressorError(); 

#endif 

/* csCompressorPowerOff(),csColdWaterOff(),ColdWaterOn(),csCompressorError() denote four state machines*/ 

在main.c中引用: 

unsigned char i; 

main()
{
……
……
(*csCompressor[i])();
……
……


改变i的值实现切换。 



2: ASM example: 



Toshiba ASM 



在code区定义: 

rsCompressor:
dw csCompressorPowerOff
dw csColdWaterOff
dw csColdWaterOn
dw csCompressorError 



在main program中的引用 

定义 

dsCompressor dsb 1 

ld hl,rsCompressor 
ld c,(dsCompressor)
shlc c
call (hl+c) ; Compressor state machine 

改变dsCompressor中的值实现切换











 

1. 简介 在 Linux 内核中,`machine_kexec` 函数是用于实现内核重启(kexec)的重要函数之一,它的作用是在内核运行时,将当前内核的控制权交给新的内核,实现无需重新启动硬件的内核切换。在系统更新或调试时,使用 `machine_kexec` 可以提高操作效率,避免因重启操作导致的系统停机时间数据丢失。 2. 源代码解析 2.1 函数原型 ```c void (*machine_kexec)(struct kimage *image); ``` 2.2 函数实现 `machine_kexec` 函数的实现由各个架构的内核开发人员完成,具体实现方式因架构而异。例如,在 x86 架构的内核中,`machine_kexec` 函数的实现位于 `arch/x86/kernel/machine_kexec.c` 文件中。 在该文件中,`machine_kexec` 函数的实现主要包含以下几个步骤: 1. 获取新内核的起始地址大小,检查内核是否有效。 ```c void machine_kexec(struct kimage *image) { unsigned long start = image->start; unsigned long size = image->size; /* Sanity check */ if (!start || !size || start + size > kexec_crash_image->top_down) { printk(KERN_ERR "Kexec: Bad image: start=0x%lx, size=0x%lx, " "top_down=0x%lx\n", start, size, kexec_crash_image->top_down); return; } ``` 2. 保存当前内核的状态,并关闭硬件中断。 ```c /* Disable hardware interrupts */ local_irq_disable(); /* Save the state of the current kernel */ machine_kexec_prepare(image); ``` 3. 将新内核的代码复制到内核的启动地址,并将控制权交给新内核。 ```c /* Copy the new kernel image */ machine_kexec_copy(newstack, start, size); /* Jump to the new kernel */ machine_kexec_jump(newstack, image); } ``` 4. 切换内核。 在 `machine_kexec_jump` 函数中,使用汇编语言实现了实际的内核切换。具体来说,该函数将新内核的起始地址作为参数传递给 `__kernel_entry` 函数(该函数是新内核的入口函数),并使用 `jmp` 指令跳转到该函数,从而实现内核切换。此外,该函数还将一些寄存器的值保存到新的内核堆栈中,以便新内核在启动时可以正确地初始化寄存器。 ```c static void machine_kexec_jump(void *stack, struct kimage *image) { struct pt_regs *regs = (struct pt_regs *)stack; void *entry = __kernel_entry; /* Set up the registers for the new kernel */ machine_kexec_setup_regs(regs, image); /* Jump to the new kernel */ asm volatile ( "movl %0, %%eax\n\t" "movl %1, %%esp\n\t" "jmp *%%eax\n\t" : : "m"(entry), "m"(regs) : "eax"); } ``` 3. 总结 `machine_kexec` 函数是 Linux 内核中实现内核重启的关键函数之一,它通过将当前内核的控制权交给新内核,实现无需重新启动硬件的内核切换。具体实现方式因架构而异,但通常包括获取新内核的起始地址大小、保存当前内核的状态、将新内核的代码复制到内核的启动地址、将控制权交给新内核等步骤。
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