MIT 6.S081 Operating System Enginerring Lab2 System calls

这里给出Lab2 System calls的解析。

学习资料：

• https://pdos.csail.mit.edu/6.828/2020/schedule.html
• https://mit-public-courses-cn-translatio.gitbook.io/mit6-s081/
• https://th0ar.gitbooks.io/xv6-chinese/content/
• https://www.bilibili.com/video/BV19k4y1C7kA

参考资料：

• https://github.com/PKUFlyingPig/MIT6.S081-2020fall/tree/master/reports

准备工作

修改测评脚本：

将

#!/usr/bin/env python

修改为：

#!/usr/bin python

测试命令由

./grade-lab-syscall trace

修改为：

sudo python3 grade-lab-syscall trace

System call tracing (moderate)

调用过程：

• trace.c设置调用trace
• trace调用sys_trace
  • 设置mask
• fork产生子进程
• syscall调用子进程

流程：

• 在/xv6-labs-2020/kernel/proc.h的结构proc中添加mask字段记录需要trace的进程；

• 在/xv6-labs-2020/kernel/sysproc.c中添加如下函数，该函数的作用是解析参数，设置mask：

  // add
  uint64 sys_trace(void){
    uint64 p;
    // 获得参数
    if(argaddr(0, &p) < 0)
      return -1;
    myproc()->mask = p;
  
    return 0;
  }

• 修改/xv6-labs-2020/kernel/syscall.c的函数syscall：

  void
  syscall(void)
  {
    int num;
    struct proc *p = myproc();
  
    num = p->trapframe->a7;
    if(num > 0 && num < NELEM(syscalls) && syscalls[num]) {
      p->trapframe->a0 = syscalls[num]();
  
      // add
      if ((1 << num) & p->mask){
        printf("%d: syscall %s -> %d\n",
                p->pid, sysnames(num), p->trapframe->a0);
      }
    } else {
      printf("%d %s: unknown sys call %d\n",
              p->pid, p->name, num);
      p->trapframe->a0 = -1;
    }
  }

测试：

sudo python3 grade-lab-syscall trace
make: 'kernel/kernel' is up to date.
== Test trace 32 grep == trace 32 grep: OK (1.2s) 
== Test trace all grep == trace all grep: OK (0.9s) 
== Test trace nothing == trace nothing: OK (1.1s) 
== Test trace children == trace children: OK (10.3s) 

Sysinfo (moderate)

调用过程：

• sysinfotest.c设置调用sysinfo
• sysinfo调用sys_sysinfo
• sys_sysinfo计算freemem以及nproc

流程：

• 在/xv6-labs-2020/kernel/kalloc.c中添加函数：

  // add
  uint64 freemem(void)
  {
    struct run *r;
  
    r = kmem.freelist;
    uint64 cnt = 0;
    while (r){
      cnt += 4096;
      r = r->next;
    }
  
    return cnt;
  }

• 在/xv6-labs-2020/kernel/proc.c中添加函数：

  // add
  uint64 nproc(void)
  {
    struct proc *p;
    uint64 cnt = 0;
  
    for(p = proc; p < &proc[NPROC]; p++) {
      if(p->state != UNUSED) {
        cnt++;
      }
    }
  
    return cnt;
  }

• 在/xv6-labs-2020/kernel/sysproc.c中添加函数：

  // add
  uint64 sys_sysinfo(void){
    // 参数地址
    uint64 addr;
    if(argaddr(0, &addr) < 0)
      return -1;
    // 保存信息
    struct sysinfo sys_info;
    sys_info.freemem = freemem();
    sys_info.nproc = nproc();
    
    if (copyout(myproc()->pagetable, addr, (char *)&sys_info, sizeof(sys_info)) < 0){
      return -1;
    }
    return 0;
  }

说明：

• copyout函数将pagetable中sys_info位置开始的sizeof(sys_info)字节复制到addr地址，即将kernel中数据复制给user。