Linux 理解从进程内核堆栈获取任务结构指针

现在我正在读罗伯特·洛夫的《Linux内核开发3d版》。在那里，他写了关于thread_info struct的文章，其中包含指向task_struct的指针，据我所知，它位于进程内核堆栈的底部或顶部（取决于体系结构）。直到最近我才熟悉Linux内核API，也不知道current（）方法的存在。这本书中有一段摘录，与current（）方法的实际工作原理有关：

在x86上，通过屏蔽堆栈的13个最低有效位来计算电流 获取线程信息结构的指针。这由 当前_thread_info（）函数。程序集如下所示： movl$-8192，%eax andl%esp，%eax 这假设堆栈大小为8KB。启用4KB堆栈时，将在中使用4096 代替8192

我的问题是：

据我所知，如果我们用一组位来表示一个十进制值，那么这个集合中只有一个最低有效位，不是吗

神奇的数字13是什么

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对于将阅读本主题的千人来说，我提出的问题可能会得出结论，即作者没有正确理解内存分配和管理的过程。好的，这可能是正确的，因为在我看来，我可以将分配给堆栈的内存表示为充满位（或字节）的功能区。所有这些字节都可以由一个特定的内存地址访问，该地址表示为某个十进制值。堆栈的原点是最低的内存地址，堆栈的尾端是内存地址的最高值。但是，我们如何才能通过屏蔽掉任意位置堆栈指针的13个最低有效位（如果我理解正确，我们屏蔽掉以十进制值表示的堆栈指针地址位）来获取位于堆栈末尾的thread_info结构的指针。

每个进程只获得8192字节的内核堆栈，与8192字节边界对齐，因此每当堆栈指针被push或pop更改时，低13位是唯一更改的部分。2**13==8192。

内核堆栈在顶部包含一个特殊的结构--：

。。。或从C代码中选择：

174 /* how to get the thread information struct from C */
175 static inline struct thread_info *current_thread_info(void)
176 {
177         return (struct thread_info *)
178                 (current_stack_pointer & ~(THREAD_SIZE - 1));
179 }

请注意，

THREAD\u SIZE

定义为

（PAGE\u SIZE
但是，我们如何，如何仅通过屏蔽位于堆栈指针任意位置的13个最低有效位来获取位于堆栈末尾的thread_info结构的指针呢

请注意，底部和限制（顶部）地址（假设底部具有较高地址的自下而上堆栈）必须是堆栈大小的倍数。例如，如果堆栈大小为8192（=2^13），对于底部地址和限制地址，13个最低有效位必须全部为0。最低有效13位不是任意的，因为它给出了底部地址和限制地址之间的偏移量，这两个地址都以13 0结尾。因此，屏蔽掉最低有效13位可以得到限制地址的地址，即线程信息结构的位置。
我的2位：注意，“当前”的实现取决于arch。到目前为止，答案集中在x86上；获取线程信息和任务结构的各种方法被Linux操作系统上的其他arch采用

例如，显然PPC使用一个寄存器（记住，它是RISC，有大量GPRs）来存储当前值-实际上是将其作为硬件上下文的一部分！这将非常快

现代x86端口（我查阅了4.1.0内核源代码）使用每个cpu的数据以一种快速且无锁的方式实现电流。依此类推……
提示：2乘以13=8192的幂（即堆栈的大小），十进制值-8192是十六进制0xFFFFFF000（在2互补平台上以32位表示）。您说“十进制值”有几次-您可能最好考虑二进制值，尤其是尝试了解掩蔽是如何工作的。
183 /* how to get the thread information struct from ASM */
184 #define GET_THREAD_INFO(reg)     \
185         movl $-THREAD_SIZE, reg; \
186         andl %esp, reg

174 /* how to get the thread information struct from C */
175 static inline struct thread_info *current_thread_info(void)
176 {
177         return (struct thread_info *)
178                 (current_stack_pointer & ~(THREAD_SIZE - 1));
179 }