Dissecting Xv6
1.0.0
ستحصل على أحدث Verson المعدلة من XV6 وفقًا لهذا المستودع هنا
استنساخ مستودع XV6 الرسمي من هنا. نحتاج إلى محاكي للتمهيد XV6. سنستخدم QEMU لهذا الغرض. لتثبيت QEMU ، قم بالتشغيل من المحطة الخاصة بك
sudo apt install qemu
ثم من حيث تم استنساخ XV6 ، قم بتشغيل make to Toled XV6. ثم لإطلاق المحاكي ، قم make qemu وسترى QEMU في نافذة مختلفة. إذا لم تطلق Qemu ، فستدير
sudo apt install qemu-system-x86
make qemu
هذه المرة ، يجب أن تعمل. ومع ذلك ، قد تواجه مشكلات مثل هذا ، فهناك طريقة.
لتشغيل QEMU في نفس المحطة التي تستخدمها ، قم بتشغيل make qemu-nox بدلاً من make qemu .
بعد إطلاق QEMU ، سترى مكالمات النظام التالية عن طريق تشغيل ls 
يمكننا تعديل الكود المصدري ورؤية التأثيرات على الفور. تقول أننا نريد استبدال علامة $ بشيء آخر. للقيام بذلك ، انتقل إلى ملف sh.c وتغيير طريقة getcmd .
printf ( 2 , ANSI_COLOR_GREEN " afnan@Xv6:$ " ANSI_COLOR_RESET);أضف سطرين في الجزء العلوي من هذا الملف
# define ANSI_COLOR_GREEN " x1b [32m "
# define ANSI_COLOR_RESET " x1b [0m " استقال الآن من محطة QEMU التي تضغط على cntrl+A ، والفرد ثم اكتب X على الفور make qemu-nox كما يمكنك أن ترى أنها مهمة مملة وسننشئ دعوة نظام للخروج من المحطة).
يبدو أن استخدام وحدة المعالجة المركزية دائمًا 100 ٪. لحل هذا ، القيام باتباع التعديل.
في proc.c ، تعديل وظيفة schduler
void
scheduler ( void )
{
struct proc *p;
int ran;
struct cpu *c = mycpu ();
c-> proc = 0 ;
for (;;){
// Enable interrupts on this processor.
sti ();
// Loop over process table looking for process to run.
acquire (&ptable. lock );
for (ran = 0 , p = ptable. proc ; p < &ptable. proc [NPROC]; p++){
if (p-> state != RUNNABLE)
continue ;
// Switch to chosen process. It is the process's job
// to release ptable.lock and then reacquire it
// before jumping back to us.
ran = 1 ;
c-> proc = p;
switchuvm (p);
p-> state = RUNNING;
swtch (&(c-> scheduler ), p-> context );
switchkvm ();
// Process is done running for now.
// It should have changed its p->state before coming back.
c-> proc = 0 ;
}
release (&ptable. lock );
if (ran == 0 ) {
halt ();
}
}
} وفي x86.h ، أضف وظيفة halt
static inline void
halt ()
{
asm volatile ( " hlt " : : );
} دعنا ننشئ مكالمة نظام للخروج من محطة QEMU. نحن نسميها shutdown . لذا نريد أن نفعل شيئًا من شأنه أن يمكّننا من الخروج من المحطة عن طريق كتابة shutdown التشغيل.
قم أولاً بإنشاء ملف يسمى shutdown.c .
# include " types.h "
# include " stat.h "
# include " user.h "
int main ( int argc, char * argv[])
{
printf ( 1 , " Exiting n " );
shutdown ();
exit (); // eq to return zero
}لاحظ أنه لطباعة أي شيء في وحدة التحكم ، نحتاج إلى إضافة واصف ملف كمعلمة أول من printf على عكس لغة C.
ثم في Makefile ، أضفه في uprogs
UPROGS=
_cat
_echo
_forktest
_grep
_init
_kill
_ln
_ls
_mkdir
_rm
_sh
_stressfs
_usertests
_wc
_zombie
_shutdownأضفه أيضًا بشكل إضافي
EXTRA=
mkfs.c ulib.c user.h cat.c echo.c forktest.c grep.c kill.c
ln.c ls.c mkdir.c rm.c stressfs.c usertests.c wc.c zombie.c shutdown.c يمكنك الآن الخروج من محطة QEMU وتشغيل make qemu-nox مرة أخرى وترى أن ls ستقوم بإدراج shutdown على أنها مكالمة نظام. ولكن تشغيل هذا الأمر لن يفعل أي شيء الآن.
extern int sys_shutdown(void); ثم في الكتلة التالية ، أضف [SYS_shutdown] sys_shutdown,#define SYS_shutdown 23SYSCALL(shutdown)void shutdown(void); الآن ، هناك ملفان يحتويان على طرق لمكالمات النظام. يحتوي sysfile.c على طرق تتعلق بالملفات و sysproc.c يحتوي على طرق تتعلق بالعمليات. يجب أن نكتب طريقة جديدة تسمى sys_shutdown في sysproc.c .
void sys_shutdown ( void ){
outw ( 0xB004 , 0x0 | 0x2000 );
outw ( 0x604 , 0x0 | 0x2000 );
} إذا كان كل شيء على ما يرام حتى الآن ، فيمكنك الخروج من QEMU ، وتشغيل make qemu-nox وشاهد مكالمات Sytem المتاحة عن طريق تشغيل ls .Run shutdown الأمر وسترى الطرف يخرج.
NB : لقد قمت بالفعل بتنفيذ عدد قليل من مكالمات Sytem. لن ترى إضافة ، زيادة ، GetC وما إلى الآن إذا لم يتم تنفيذها.
بادئ ذي بدء ، قم بتعديل وظيفة atoi في ملف ulib.c بحيث يتعامل مع الأرقام السلبية أيضًا.
int
atoi ( const char *s)
{
int i;
int sign;
int val;
i = 0 ;
sign = 1 ;
val = 0 ;
if (s[i] == ' - ' )
{
sign = - 1 ;
i++;
}
while (s[i] >= ' 0 ' && s[i] <= ' 9 ' && s[i] != ' ' )
{
val = val * 10 + (s[i]- ' 0 ' );
i++;
}
return (val * sign);
} ثم قم بإنشاء ملف incr.c
# include " types.h "
# include " user.h "
# include " fcntl.h "
// give command : incr 7
// it will output 8
int main ( int argc , char * argv[]){
printf ( 1 , " %d n " , incr ( atoi (argv[ 1 ])));
exit ();
}تعديل الملفات اللازمة.
extern int sys_incr(void); ثم في الكتلة التالية ، أضف [SYS_incr] sys_incr,#define SYS_incr 23SYSCALL(incr)int incr(int);_incr في uprogs إضافة incr.c في إضافية ثم أضف طريقة في sysproc.c
int sys_incr ( void ){
int num;
argint ( 0 ,&num); // retrieving first integer argument
// cprintf("%d - Inside system call!",num);
return num + 1 ;
} سيمكنك الآن الخروج وتشغيل make-qemu-nox مرة أخرى من استخدام أمر incr .
لنفترض أننا argint استدعاء نظام بحيث إضافة incr add 2 5 -1 4 سيعود لنا 10 .
نحتاج إلى stat.h بنية.
struct mystat {
int *nums;
int sz;
}; في sysproc.c أضف الطريقة التالية وتأكد من إضافة ملف الرأس stat.h
int sys_add ( void ){
struct mystat *ct;
argptr ( 0 , ( void *)&ct , sizeof (*ct));
int s = 0 ;
int i;
for (i= 0 ;i<ct-> sz ;i++){
s+=ct-> nums [i];
// cprintf("%d " , ct->nums[i]);
}
return s;
} إنشاء ملف جديد add.c
# include " types.h "
# include " user.h "
# include " fcntl.h "
# include " stat.h "
int main ( int argc , char * argv[]){
struct mystat *ct = malloc ( sizeof ( struct mystat ));
ct-> sz = argc - 1 ;
int i;
for (i = 1 ;i<argc;i++){
// printf(1,"%d->" , atoi(argv[i]));
ct-> nums [i- 1 ] = atoi (argv[i]);
}
printf ( 1 , " %d n " , add (ct));
exit ();
}الآن تعديل الملفات التالية وفقًا لذلك
extern int sys_add(void); ثم في الكتلة التالية ، أضف [SYS_add] sys_add,#define SYS_add 24SYSCALL(add)int add(struct mystat*); وأضف struct mystat; في الأعلى. سيمكنك الآن الخروج وتشغيل make-qemu-nox مرة أخرى من استخدام أمر add .
لنفترض أننا نريد إنشاء سلسلة من السلسلة من خلال تحديد فهرس البدء وطول السلسلة الفرعية. substr alupotol 3 5 سوف يخرج potol .Les إضافة وظيفة جديدة في sysproc.c
char * sys_substr ( void ){
static char *str;
int start_idx , len;
argint ( 1 , &start_idx);
argint ( 2 , &len);
argstr ( 0 , &str);
char * s = &str[ 0 ];
int i;
int k = 0 ;
for (i = start_idx ; i < start_idx+len ; i++){
s[k++] = str[i];
}
s[k]= ' ' ;
return s;
}
وملف substr.c المقابل
# include " types.h "
# include " user.h "
# include " stat.h "
int main ( int argc , char * argv[]){
char *s = argv[ 1 ];
int start_idx = atoi (argv[ 2 ]);
int len = atoi (argv[ 3 ]);
printf ( 1 , " %s " , substr (s , start_idx , len));
exit ();
}إن إضافة توقيع مكالمة النظام هذا إلى ملفات أخرى كما هو موضح من قبل سيمكننا من استخدام مكالمة النظام
نريد إعطاء أمر sort 3 5 2 7 4 ونتوقع الإخراج 2 3 4 5 7 لإضافة syscall مثل هذا ، قم بإنشاء ملف sort.c
# include " types.h "
# include " user.h "
# include " fcntl.h "
# include " stat.h "
int main ( int argc , char * argv[]){
struct mystat *ct = malloc ( sizeof ( struct mystat ));
ct-> sz = argc - 1 ;
int i;
for (i = 1 ;i<argc;i++){
ct-> nums [i- 1 ] = atoi (argv[i]);
}
int *sorted_nums = sort (ct);
for ( int i= 0 ;i<ct-> sz ;i++){
printf ( 1 , " %d " , *(sorted_nums+i));
}
printf ( 1 , " n " );
exit ();
} ودالة sys_sort المقابلة في ملف sysproc.c
int * sys_sort ( void ){
struct mystat *ct;
argptr ( 0 , ( void *)&ct , sizeof (*ct));
int n = ct-> sz ;
int temp, j, k;
for (j = 0 ; j < n; ++j)
{
for (k = j + 1 ; k < n; ++k)
{
if (ct-> nums [j] > ct-> nums [k])
{
temp = ct-> nums [j];
ct-> nums [j] = ct-> nums [k];
ct-> nums [k] = temp;
}
}
}
return ct-> nums ;
}بعد تعديل الملفات الأخرى وفقًا لذلك ، يمكنك استخدام الأمر
