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簡介 內核消息是一些不同類型的對象。這些對象可以直接通過syscall調用，並且這些對象是C++的類，由調度接口實現，位於kernel/object目錄。許多是自包含的高階對象，一些是包含低階的lk原語。 syscall 用戶空間代碼與內核對象的交互通過syscall，大多數僅通過Handle。在用戶空間，一個Handle是32位整型(zx_handle_t)。進程的Handle存在於表中，表中的Handle具有參數，當進程發起syscall，內核會檢查發起調用的進程的實際Handle的參數。內核進一步檢查Handle類型正確(傳遞線程Handle給需要事件Handle的syscall將會引起錯誤)，並且Handle必須要有所請求的操作的所需權限。 syscall從訪問的角度可分爲3類： 1.沒有限制(很少)，例如zx_clock_get()、zx_nanosleep()可以被任何線程調用。 2.需要Handle作爲第一參數的，表示其將要操作的對象(很多且主要)，例如zx_channel_write()和zx_port_queue()。 3.創建新對象但不需要Handle的，比如zx_event_create()、zx_channel_create()。這些syscall的調用由進程所屬的Job控制。 syscall由libzircon.so提供，libzircon.so是一個虛擬的共享庫，由Zircon內核提供到用戶空間(詳見virtual Dynamic Shared Object or vDSO)。他們是C ELF ABI函數，格式爲zx_noun_verb()或zx_noun_verb_direct-object()。 系統調用由syscalls.abigen定義，由abigen工具處理爲libzircon中的包含文件和粘合代碼，以及內核的syscall庫。 Handles和權限 對象可能被關聯到多個Handles(在1或多個進程裏)。 對於幾乎所有對象，當最後一個關聯它的Handle被關閉，這個對象會被銷燬或放入不可逆的最終狀態。 Handles可以通過寫入Channel實現從一個進程移動到另一個進程；也可以通過zx_process_start()來將Handle作爲一個新進程第一線程的參數傳入。 對Handle或對象的操作由與Handle相關的權限支配。兩個關聯同一對象的Handles可能有不同的權限。 syscall的zx_handle_duplicate()和zx_handle_replace()可能被用於得到相同對象的額外Handles，獲得的Handle可以與之前的一樣，也可以減少權限。zx_handle_close()會關閉Handle，關閉Handle會釋放關聯的對象，如果被關閉的Handle是最後一個與對象相關聯的Handle，對象將會被釋放。zx_handle_close_many()用於關閉一組Handles。 內核對象的ID 每一個內核中的對象都有一個ID，是64位無符號整型，可以用於識別對象，並且在系統運行中是唯一的。這也意味着內核對象ID不可重用。 有兩個特別的對河對象ID：ZX_KOID_INVALID是0，被用作哨兵；ZX_KOID_KERNEL只有一個內核，有其自己的ID。 運行代碼：Jobs，進程和線程 Jobs含有進程，並定義了多樣的資源限制。Jobs歸屬於父Jobs，一直到根Job，根Job由內核創建並送到userboot。 沒有Job Handle，進程裏的線程是不可能創建另外的進程或Job的。 程序的加載有用戶空間實現。 消息傳遞：Sockets和通道 Socket和通道都是IPC對象，都是雙端雙向。創建一個Socket或Channel將會返回兩個Handles分別關聯到對象的端點。 Socket是面向流的，數據作爲1或多個bytes的單元寫入或獨處。短寫(緩存不夠)和短讀(要讀的比緩存中的多)都是支持的。 通道是面向數據報的，有最大消息長度64K(可以配置的更小)，一個消息可以最多附屬1024個Handles。不支持短讀短寫，一個消息要不就是合適，要不就是不合適。 當一個消息寫入通道，其就會被從發送進程中切除，當接收進程把一個消息和Handle從通道中讀出，這個Handles就會被加入到接收進程。在這兩個事件期間，Handles會一直存在，除非通道另一端的接收進程關閉了端點，其中的所有Handles都關了。 對象和信號 對象最多可以有32個信號(由zx_signals_t類型和ZX_SIGNAL宏定義)，這些信號可以代表一部分對象的當前狀態：比如通道和Socket所處的可讀或可寫的狀態；進程和線程則可能是TERMINATED。還有其他狀態不列舉。 線程可能等一到多個對象的信號來喚醒。 等待：等待一或多或端口 一個線程可能使用zx_object_wait_one()或zx_object_wait_many()陷入等待一到多個信號(一或多個Handles的)；這兩個syscalls都可以設置超時。 如果一個線程要等待大量的Handles，更高效的做法是使用端口；端口是一個可以綁定其他對象的對象，當信號插入到對象，端口會收到一個包含信號源信息的包。 事件和事件對 事件是最簡單的對象，除了採集活躍信號外沒有其他動作。 一個事件對是一對可以互相發出信號的事件。一個有用的屬性就是，當一個事件對的一端關閉(所有關聯的Handles都關閉)，另一端就會發生PEER_CLOSED信號。 共享內存：虛擬內存對象 虛擬內存對象表示一組內存物理頁面(或等待缺頁中斷建立映射的頁面)。 zx_vmar_map()和zx_vmar_unmap()分別可以將其映射進入進程或斷開映射。映射頁的權限可以用zx_vmar_protect()調整。 虛擬內存對象也可以通過zx_vmo_read()和zx_vmo_write()直接讀或寫入。用映射的方式使用可以避免寫入和讀取，直接在其上操作，併發送到其他進程。 地址空間管理 虛擬內存地址克難攻堅提供管理進程內存空間的抽象。在進程創建時，根虛擬內存地址空間的Handle會提供給進程創建者，這一Handle會關聯到一個VMAR，這個VMAR跨有整個地址空間；這個空間可以通過zx_vmar_map()和zx_vmar_allocate()簡歷到物理地址的映射。zx_vmar_allocate()可以被用於生成另外一個虛擬內存地址空間，被稱作子空間或孩子，可以用於將地址空間的一部分組合在一起。 Futexes Futexes是內核原語，用於用戶空間原子操作，實現高效的同步原語；比如Mutexes，只需要在競爭的場合發起一個syscall即可；一般來說，他們只被是現在標準庫中。Zircon的libc和libc++爲互斥、條件變量等提供C11、C++和線程的API，基於Futexes實現。 |
