实验实现¶

1. 任务一：系统调用信息打印¶

具体要求：添加一个名为 trace 的系统调用。

1.1 流程¶

在用户部分：

• 参考这个指南，切换到syscall分支并同步上游仓库；
• 记得在Makefile中给 UPROGS 加 $U/_trace。

• 然后 make qemu 会发现无法编译 user/trace.c，这是因为我们没有在用户态包装好 trace() ，因此我们需要按照 ”实验原理“ 中所述，慢慢添加一个系统调用的接口。

  • 在 user/user.h 加入函数定义；
  • 在 user/usys.pl 加入用户系统调用名称（也就是之前所说的entry）；
  • 在 kernel/syscall.h 加入系统调用号SYS_trace，以给trace做一个标识，该调用号的取值可自行决定。

• 然后启动xv6，在shell输入 trace 32 grep hello README ，会发现xv6崩溃了，因为这条系统调用没有在内核中实现。

在内核部分：

• 在 kernel/sysproc.c 中添加 sys_trace()。
• 在 kernel/syscall.c 中加入对应的系统调用分发逻辑。
• 开始实现 sys_trace() 对应的逻辑，同时该系统调用还需要修改其他函数的逻辑。

1.2 实现提示¶

• 进程启动trace后，如果fork，子进程也应该开启trace，并且继承父进程的mask，也就是trace系统调用的入参。（这需要注意修改kernel/proc.c中fork()的代码）

• 可以在PCB （struct proc）中添加成员 int mask，这样我们可以记住trace告知进程的mask。PCB定义于kernel/proc.h。

• 为了让每个系统调用都可以输出信息，我们应该在 kernel/syscall.c 中的 syscall() 添加相应逻辑。（添加一个系统调用对应名字的数组，好像可以大大简化实现噢！）

• 其他的系统调用实现可以参考，详见kernel/sysproc.c。

2. 任务二：添加系统调用sysinfo¶

具体要求：添加一个名为 sysinfo 的系统调用。

2.1 流程¶

在用户部分：

• 切至 syscall git分支
• 记得在Makefile中给 UPROGS 加 $U/_sysinfotest
• 然后 make qemu 会发现无法编译 user/sysinfotest.c ，问题和前面一样，一顿操作猛如虎。

/* 你需要在user/user.h添加如下定义 */
struct sysinfo;  // 需要预先声明结构体，参考fstat的参数stat
int sysinfo(struct sysinfo *);

在内核部分：

• 请参考之前的流程自行完成设计。

2.2 实现提示¶

• sysinfo 需要在内核地址空间中填写结构体，然后将其复制到用户地址空间。可以参考kernel/file.c fstat() 以及 kernel/sysfile.csys_fstat() 中通过 copyout() 函数对该过程的实现。

• 计算剩余的内存空间的函数代码，最好写在文件 kernel/kalloc.c 里。

• 计算空闲进程数量的函数代码，最好写在文件kernel/proc.c 里。

• 计算可用文件描述符数量的代码，最好写在文件kernel/proc.c 里。

• 文件描述符的值实际上就是PCB成员ofile的下标（见kernel/proc.h）。

• 在添加上述两个函数后，可以在kernel/defs.h中声明，以便在其他文件中调用这些函数。

• 查阅《xv6 book》chapter1和chapter2中相关的内容。

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3. 任务三：回答问题¶

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