Mit6.S081-实验2-System calls

一、System call tracing

1，实验准备

1）阅读xv6 book章节2、4.3、4.4；
2）system call的用户空间代码：user/user.h和user/usys.pl
3）system call的kernel空间代码：kernel/syscall.h和user/syscall.c
4）进程相关代码：kernel/proc.h和kernel/proc.c

2，实验要求

添加一个trace system call调用，可以实现跟踪system call。
此函数入参为一个数字，可以控制跟踪哪些system call。
如：
trace(1< trace(1< trace(10 0010b)，trace(34)，表示跟踪fork、read调用；
达到的效果：trace 32 grep hello README，表示执行grep hello README时，read system call调用时，进行打印。

3，system call调用链路

1）在user/user.h做函数声明
2）Makefile调用usys.pl（perl脚本）生成usys.S，里面写了具体实现，通过ecall进入kernel，通过设置寄存器a7的值，表明调用哪个system call
3）ecall表示一种特殊的trap，转到kernel/syscall.c:syscall执行
4）syscall.c中有个函数指针数组，即一个数组中存放了所有指向system call实现函数的指针，通过寄存器a7的值定位到某个函数指针，通过函数指针调用函数

4，trace system call具体实现

1）在kernel/syscall.h中宏定义 #define SYS_trace 22

2）修改user/usys.pl中新增一个entry

3）在user/user.h中新增trace函数声明

3）在kernel/proc.h的proc结构体定义一个字节数组，用于存放mask码

5）将trace函数的具体实现写在kernel/sysproc.c中

6）kernel/syscall.c中新增sys_trace函数定义

7）kernel/syscall.c中函数指针数组新增sys_trace

8）kernel/syscall.c中新建一个数组存放system_call的名称

9）kernel/syscall.c中根据mask值打印system call

10）kernel/proc.c中fork函数调用时，子进程复制父进程的mask

4，执行效果

5，测试效果

在xv6-labs-2020中，执行下面指令，测试程序

./grade-lab-syscall trace

二、System call sysinfo

1，实验要求

添加一个sysinfo system call调用，可以实现打印可用空间(字节)、可用进程数。
达到的效果：sysinfo

2，sysinfo system call具体实现

1）在kernel/syscall.h中宏定义 #define SYS_sysinfo 23

2）修改user/usys.pl中新增一个entry

3）在user/user.h中新增sysinfo结构体、sysinfo函数声明

4）kernel/syscall.c中新增sys_trace函数定义

5）kernel/syscall.c中函数指针数组新增sys_trace；syscall_names新增一个"sysinfo"元素

6）kernel/proc.h中mask数组长度为24

7）kernel/kalloc.c中新增函数freemem_size，获取空闲内存数量

8）kernel/proc.c中新增函数proc_num，获取可用进程数目

8）kernel/defs.h做出函数声明


8）kernel/sysproc.c加入sysinfo.h的header头，新增sysinfo的实现


8）新写一个user/sysinfo.c的用户程序

3，执行效果

4，测试效果

在xv6-labs-2020中，执行下面指令，测试程序

./grade-lab-syscall sysinfo