Dissecting Xv6
1.0.0
您将根据此存储库获得最新的XV6修改后的Verson
从这里克隆官方XV6存储库。我们需要一个模拟器来引导XV6。我们将使用QEMU为此目的。要安装QEMU，请从您的终端运行
sudo apt install qemu
然后从克隆XV6的位置，运行make编译XV6。然后，要启动模拟器，请运行make qemu ，您将在另一个窗口中看到QEMU。如果Qemu不启动，请运行
sudo apt install qemu-system-x86
make qemu
这次，它应该起作用。不过，您可能会面临这样的问题，这是解决方案。
要在您使用的同一终端中运行QEMU，请运行make qemu-nox而不是make qemu 。
启动QEMU后，您将通过运行ls看到以下系统调用
我们可以修改源代码并立即查看效果。LETS说我们想用其他内容替换$ sign。要执行此操作，转到sh.c文件并在getcmd方法内更改。
printf ( 2 , ANSI_COLOR_GREEN " afnan@Xv6:$ " ANSI_COLOR_RESET);在此文件的顶部添加两行
# define ANSI_COLOR_GREEN " x1b [32m "
# define ANSI_COLOR_RESET " x1b [0m "现在从QEMU终端撤消，按cntrl+A ，然后立即释放X，然后立即键入X（如您所见，这是一项繁琐的任务，我们将创建一个系统make qemu-nox以从终端退出）。
两种CPU的使用似乎总是100％。解决此问题，进行修改。
在proc.c中，修改schduler函数
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 ();
}
}
}在x86.h中，添加一个halt功能
static inline void
halt ()
{
asm volatile ( " hlt " : : );
}让我们创建一个系统调用以从QEMU终端退出。我们将其命名为shutdown 。因此，我们想做一些可以通过仅写下命令shutdown来使我们从终端退出的事情。
首先创建一个名为shutdown.c的文件。
# 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
}请注意，要在控制台中打印任何内容，我们需要将文件描述符添加为printf语言的第一个参数。
然后在makefile中，将其添加到Uprogs中
UPROGS=
_cat
_echo
_forktest
_grep
_init
_kill
_ln
_ls
_mkdir
_rm
_sh
_stressfs
_usertests
_wc
_zombie
_shutdown也将其添加到额外
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现在，您可以从QEMU终端退出并再次运行make qemu-nox ，并看到ls将shutdown为系统调用。但是运行此命令现在不会执行任何操作。我们将此系统调用添加到以下4个以下文件
extern int sys_shutdown(void);然后在下一个块中添加[SYS_shutdown] sys_shutdown,#define SYS_shutdown 23SYSCALL(shutdown)上添加以下行void shutdown(void);现在，有两个文件包含用于系统调用的方法。 sysfile.c包含与文件相关的方法，而sysproc.c包含与过程相关的方法。我们必须在sysproc.c中编写一个名为sys_shutdown的新方法。
void sys_shutdown ( void ){
outw ( 0xB004 , 0x0 | 0x2000 );
outw ( 0x604 , 0x0 | 0x2000 );
}如果到目前为止一切都很好，那么您可以从QEMU退出，运行make qemu-nox ，并通过运行ls 。运行命令shutdown查看可用的系统调用，您将看到终端退出。
NB ：我已经实现了更多的系统调用。
首先，在ulib.c文件中修改atoi函数，以便处理负数。
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);
}然后创建一个incr.c文件
# 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 ();
}修改所需的文件。
extern int sys_incr(void);然后在下一个块中添加[SYS_incr] sys_incr,#define SYS_incr 23SYSCALL(incr)末端添加以下行int incr(int);_incr添加incr.c然后在sysproc.c中添加一种方法
int sys_incr ( void ){
int num;
argint ( 0 ,&num); // retrieving first integer argument
// cprintf("%d - Inside system call!",num);
return num + 1 ;
}现在，再次退出和运行make-qemu-nox将使您能够使用incr命令。
假设我们想要argint系统调用，以便添加incr add 2 5 -1 4将返回我们10有很多数字。
我们需要使用一个结构。xv6具有一个文件stat.h处理结构。定义该文件中的新结构。
struct mystat {
int *nums;
int sz;
};在sysproc.c中添加以下方法，并确保添加标头文件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;
}创建一个新文件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 ();
}现在对以下文件进行相应修改
extern int sys_add(void);然后在下一个块中添加[SYS_add] sys_add,#define SYS_add 24SYSCALL(add)int add(struct mystat*);并添加struct mystat;在顶部。现在，再次退出和运行make-qemu-nox将使您可以使用add命令。
假设我们要通过指定启动索引和子字符串长度来从字符串中生成子字符串。 substr alupotol 3 5将输出potol .LET在sysproc.c中添加一个新功能
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;
}
和相应的substr.c文件
# 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 ();
}如前所述，将此系统调用的签名添加到其他文件中，将使我们能够使用系统调用
我们想给出命令sort 3 5 2 7 4 ，并期望输出2 3 4 5 7要添加这样的syscall，创建一个sort.c文件
# 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 ();
}和相应的sys_sort函数在sysproc.c文件中
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 ;
}相应地修改其他文件后，您可以使用命令
