北航操作系统实验2019：Lab4-1代码实现参考
部分实现参考自Github前辈们的项目，经过一定程度的勘误。
5月4日 勘误 删除了进程间通信中操作就绪状态链表的内容
5月15日 勘误 加入了sys_ipc_can_send里复制页面的内容
如果这份代码中存在任何问题或错误，请务必不吝在评论区指出。
Exercise 4.1
// user/syscall_wrap.S
LEAF(msyscall)
// TODO: 执行syscall指令，然后从函数返回
syscall
jr ra
nop
END(msyscall)
Exercise 4.2
// lib/syscall.S
NESTED(handle_sys,TF_SIZE, sp)
SAVE_ALL // 用于保存现场的宏
CLI // 关闭全局中断
nop
.set at // 恢复$at寄存器的使用
// TODO: 取出EPC的值，计算一个合理的值（+4）后存回去
lw t1, TF_EPC(sp)
addiu t1, t1, 4
sw t1, TF_EPC(sp)
// TODO: 将系统调用号的值存入a0。
// 此处因为本身系统调用号就在a0中，所以什么都不做。
addiu a0, a0, -__SYSCALL_BASE // a0 <- 相对系统调用号
sll t0, a0, 2 // t0 <- 相对系统调用号乘4
la t1, sys_call_table // t1 <- 系统调用表的基地址
addu t1, t1, t0 // t1 <- 特定系统调用的入口
lw t2, 0(t1) // t2 <- 读取特定系统调用的函数入口
lw t0, TF_REG29(sp) // t0 <- 用户栈顶
lw t3, 16(t0) // t3 <- syscall的第5个参数
lw t4, 20(t0) // t4 <- syscall的第6个参数
// TODO: 在当前栈内分配6个参数的空间，并将6个参数复制到合理的位置。
// 六个参数的位置分别是：前4个参数在a0~a3，第5、6个参数在栈内偏移16、20的位置。
//lw a0, TF_REG4(sp) ----- 我本地测试，这行加上之后，第二部分会7/8，不加则8/8
addiu sp, sp, -24
sw t3, 16(sp)
sw t4, 20(sp)
jalr t2 // 调用sys_*函数
nop
// TODO: 恢复当前的内核栈指针
addiu sp, sp, 24
sw v0, TF_REG2(sp) // 将sys_*函数的返回值存入待恢复现场的v0寄存器
j ret_from_exception // 从异常状态中返回
nop
END(handle_sys)
Exercise 4.3~4.6
// lib/syscall_all.c
void sys_yield(void)
{
struct Trapframe *src = (struct Trapframe *)(KERNEL_SP - sizeof(struct Trapframe));
struct Trapframe *dst = (struct Trapframe *)(TIMESTACK - sizeof(struct Trapframe));
bcopy((void*)src, (void*)dst, sizeof(struct Trapframe));
sched_yield();
}
int sys_mem_alloc(int sysno, u_int envid, u_int va, u_int perm)
{
struct Env *env;
struct Page *ppage;
int ret;
ret = 0;
if (va >= UTOP || va < 0) {
printf("Error in lib/syscall_all.c, sys_mem_alloc - va illegal\n");
return -E_UNSPECIFIED;
}
if ((perm & PTE_COW) || !(perm & PTE_V)) {
printf("Error in lib/syscall_all.c, sys_mem_alloc - perm illegal\n");
return -E_INVAL;
}
if (envid2env(envid, &env, 0) < 0) {
printf("Error in lib/syscall_all.c, sys_mem_alloc - envid illegal\n");
return -E_BAD_ENV;
}
if (page_alloc(&ppage) < 0) {
printf("Error in lib/syscall_all.c, sys_mem_alloc - memory insufficient\n");
return -E_NO_MEM;
}
if (page_insert(env->env_pgdir, ppage, va, perm) < 0) {
printf("Error in lib/syscall_all.c, sys_mem_alloc - pgdir insert failed\n");
return -E_NO_MEM;
}
return 0;
}
int sys_mem_map(int sysno, u_int srcid, u_int srcva, u_int dstid, u_int dstva, u_int perm)
{
int ret;
u_int round_srcva, round_dstva;
struct Env *srcenv;
struct Env *dstenv;
struct Page *ppage;
Pte *ppte;
ppage = NULL;
ret = 0;
round_srcva = ROUNDDOWN(srcva, BY2PG);
round_dstva = ROUNDDOWN(dstva, BY2PG);
if (srcva >= UTOP || dstva >= UTOP || srcva < 0 || dstva < 0) {
printf("Error in lib/syscall_all.c, sys_mem_map - va illegal\n");
return -E_UNSPECIFIED;
}
if (!(perm & PTE_V)) {
printf("Error in lib/syscall_all.c, sys_mem_map - perm illegal\n");
return -E_INVAL;
}
if (envid2env(srcid, &srcenv, 0) < 0) {
printf("Error in lib/syscall_all.c, sys_mem_map - srcid illegal\n");
return -E_BAD_ENV;
}
if (envid2env(dstid, &dstenv, 0) < 0) {
printf("Error in lib/syscall_all.c, sys_mem_map - dstid illegal\n");
return -E_BAD_ENV;
}
if ((ppage = page_lookup(srcenv -> env_pgdir, round_srcva, &ppte)) == 0) {
printf("Error in lib/syscall_all.c, sys_mem_map - pgdir insert failed\n");
return -E_UNSPECIFIED;
}
if (page_insert(dstenv -> env_pgdir, ppage, round_dstva, perm) < 0) {
printf("Error in lib/syscall_all.c, sys_mem_map - dstid illegal\n");
return -E_NO_MEM;
}
return ret;
}
int sys_mem_unmap(int sysno, u_int envid, u_int va)
{
int ret = 0;
struct Env *env;
if (va >= UTOP || va < 0) {
printf("Error in lib/syscall_all.c, sys_mem_unmap - va illegal\n");
return -E_INVAL;
}
if (envid2env(envid, &env, PTE_V) < 0) {
printf("Error in lib/syscall_all.c, sys_mem_unmap - envid illegal\n");
return -E_INVAL;
}
page_remove(env -> env_pgdir, va);
return ret;
}
Exercise 4.7
// lib/syscall_all.c
void sys_ipc_recv(int sysno, u_int dstva)
{
if (dstva >= UTOP) {
return;
}
curenv -> env_ipc_recving = 1;
curenv -> env_ipc_dstva = dstva;
curenv -> env_status = ENV_NOT_RUNNABLE;
sys_yield();
}
int sys_ipc_can_send(int sysno, u_int envid, u_int value, u_int srcva, u_int perm)
{
int r;
struct Env *e;
struct Page *p;
Pte *ppte;
if (srcva >= UTOP || srcva < 0) {
return -E_INVAL;
}
if (envid2env(envid, &e, 0) < 0) {
return -E_INVAL;
}
if (e -> env_ipc_recving == 0) {
return -E_IPC_NOT_RECV;
}
if (srcva != 0) {
e -> env_ipc_perm = perm|PTE_V|PTE_R;
if((p=page_lookup(curenv->env_pgdir,srcva,0))<=0){
return -E_INVAL;
}else if(page_insert(e->env_pgdir,p,e->env_ipc_dstva,perm)<0){
printf("dst pot failed.\n");
return -E_INVAL;
}
}
e -> env_ipc_recving = 0;
e -> env_status = ENV_RUNNABLE;
e -> env_ipc_value = value;
e -> env_ipc_from = curenv -> env_id;
return 0;
}
一并需要修改的地方
// Lab3: lib/sched.c
void sched_yield(void)
{
static struct Env *cur = NULL;
static u_int curtime = 0;
static int x = 0;
while (curtime <= 0 || cur && cur -> env_status != ENV_RUNNABLE) {
if (cur != NULL) {
LIST_REMOVE(cur, env_sched_link);
LIST_INSERT_HEAD(&env_sched_list[1-x], cur, env_sched_link);
}
while ((LIST_FIRST(&env_sched_list[x])) == NULL) {
x = 1 - x;
}
cur = LIST_FIRST(&env_sched_list[x]);
curtime = cur -> env_pri;
}
curtime--;
env_run(cur);
}