Dissecting Xv6
1.0.0
Laut diesem Repository erhalten Sie den neuesten modifizierten Verson von XV6 hier
Klonen Sie das offizielle XV6 -Repository von hier. Wir brauchen einen Emulator, um XV6 zu starten. Wir werden QEMU für diesen Zweck verwenden. Um QEMU zu installieren, laufen Sie von Ihrem Terminal aus
sudo apt install qemu
Dann von dem Ort, an dem XV6 kloniert wurde, lief make , um xv6 zu kompilieren. Um den Emulator zu starten, make qemu und Sie sehen QEMU in einem anderen Fenster. Wenn QEMU nicht startet, laufen Sie
sudo apt install qemu-system-x86
make qemu
Diesmal sollte es funktionieren. Trotzdem könnten Sie wie diese Probleme haben, dann ist hier ein Weg herum.
Um QEMU in demselben Terminal auszuführen, das Sie verwenden, rennen Sie make qemu-nox anstatt make qemu .
Nachdem Qemu gestartet wurde, werden Sie folgende Systemanrufe durch Ausführen ls sehen 
Wir können den Quellcode getcmd und sh.c Effekte $ sehen.
printf ( 2 , ANSI_COLOR_GREEN " afnan@Xv6:$ " ANSI_COLOR_RESET);Fügen Sie zwei Zeilen oben in dieser Datei hinzu
# define ANSI_COLOR_GREEN " x1b [32m "
# define ANSI_COLOR_RESET " x1b [0m " Kündigen Sie nun vom QEMU-Terminal, cntrl+A drückt, freigeben und dann sofort X eingeben (wie Sie sehen können, dass es sich um eine mühsame Aufgabe handelt, und wir werden einen make qemu-nox erstellen, um aus dem Terminal zu beenden).
Die beiden CPU -Nutzung scheinen immer 100%zu sein. Um dies zu lösen, machen Sie nach der Änderung.
In proc.c schduler -Funktion ändern
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 ();
}
}
} und in x86.h eine halt hinzufügen
static inline void
halt ()
{
asm volatile ( " hlt " : : );
} Lassen Sie uns einen Systemanruf erstellen, um aus dem QEMU -Terminal zu beenden. Wir nennen ihn als shutdown . Also möchten wir etwas tun, das es uns ermöglicht, aus dem Terminal zu beenden, indem wir nur das shutdown des Befehls schreiben.
Erstellen Sie zuerst eine Datei namens 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
}Beachten Sie, dass wir, um irgendetwas in der Konsole zu drucken, einen Dateideskriptor als der erste Parameter von PRINTF hinzufügen, der im Gegensatz zur C -Sprache ist.
Fügen Sie es dann in Makefile in die Aufstände hinzu
UPROGS=
_cat
_echo
_forktest
_grep
_init
_kill
_ln
_ls
_mkdir
_rm
_sh
_stressfs
_usertests
_wc
_zombie
_shutdownFügen Sie es auch in extra hinzu
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 Jetzt können Sie aus dem QEMU-Terminal beenden und make qemu-nox und sehen, dass ls shutdown als Systemaufruf auflistet. Aber ausführen, dass dieser Befehl vorerst nichts unternimmt. Wir können diesen Systemanruf zu 4 folgenden Dateien hinzufügen
extern int sys_shutdown(void); Fügen Sie dann im nächsten Block [SYS_shutdown] sys_shutdown,#define SYS_shutdown 23SYSCALL(shutdown)void shutdown(void); Jetzt gibt es zwei Dateien, die die Methoden für Systemaufrufe enthalten. sysfile.c enthält Methoden, die sich auf Dateien und sysproc.c beziehen, enthält Methoden, die sich auf Prozesse beziehen. Wir müssen eine neue Methode namens sys_shutdown in sysproc.c schreiben.
void sys_shutdown ( void ){
outw ( 0xB004 , 0x0 | 0x2000 );
outw ( 0x604 , 0x0 | 0x2000 );
} Wenn bisher alles in Ordnung ist, können Sie aus QEMU, Run make qemu-nox shutdown beenden und die verfügbaren SYTEM-Aufrufe sehen, indem Sie ls .
NB : Ich habe bereits einige weitere Sytem -Calls implementiert. Sie werden vorerst hinzufügen, inkretiert, GetSize usw. sehen, wenn diese nicht implementiert sind.
Ändern Sie zunächst die atoi -Funktion in ulib.c -Datei so, dass sie auch negative Zahlen behandelt.
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);
} Erstellen Sie dann eine incr.c -Datei
# 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 ();
}Ändern Sie die Dateien, die sein müssen.
extern int sys_incr(void); Dann im nächsten Block [SYS_incr] sys_incr,#define SYS_incr 23SYSCALL(incr)int incr(int);_incr in Aufstieg hinzufügen incr.c in extra hinzufügen Fügen Sie dann eine Methode in sysproc.c hinzu
int sys_incr ( void ){
int num;
argint ( 0 ,&num); // retrieving first integer argument
// cprintf("%d - Inside system call!",num);
return num + 1 ;
} Wenn Sie nun wieder make-qemu-nox beenden und ausführen, können Sie incr Befehl verwenden.
Angenommen, wir möchten argint Systemaufruf, damit incr add 2 5 -1 4 uns 10 .
Wir müssen eine Struktur verwenden. Xv6 hat eine Datei stat.h die sich mit Strukturen befasst.
struct mystat {
int *nums;
int sz;
}; Fügen Sie in sysproc.c die folgende Methode hinzu und stellen Sie sicher, dass Sie die Header -Datei stat.h hinzufügen.
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;
} Erstellen Sie eine neue Datei 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 ();
}Ändern Sie nun die folgenden Dateien entsprechend entsprechend
extern int sys_add(void); Dann im nächsten Block [SYS_add] sys_add,#define SYS_add 24SYSCALL(add)int add(struct mystat*); und struct mystat; oben. Wenn Sie nun make-qemu-nox erneut verlassen und ausführen, können Sie den Befehl add verwenden.
Angenommen, wir möchten Substring von einer Zeichenfolge erstellen, indem wir den Startindex und die Substringlänge angeben. substr alupotol 3 5 gibt potol aus 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;
}
Und entsprechende substr.c -Datei
# 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 ();
}Wenn wir die Signatur dieses Systemaufrufs zu anderen Dateien hinzufügen, wie zuvor gezeigt, können wir den Systemaufruf verwenden
Wir möchten eine sort 3 5 2 7 4 geben und erwarten, dass die Ausgabe 2 3 4 5 7 eine Syscall wie diese hinzuzufügen, erstellen Sie eine sort.c -Datei
# 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 ();
} Und entsprechende sys_sort -Funktion in sysproc.c -Datei
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 ;
}Nachdem Sie andere Dateien entsprechend geändert haben, können Sie den Befehl verwenden
