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uCore OS(on RISC-V64)实验指导书
  • Introduction
  • LAB0:ready~go!
    • 实验目的
    • 实验内容
    • 前导知识
      • 了解uCore
      • 了解RISC-V
      • 了解OS实验
      • 了解实验环境
      • 了解开发调试基本工具
      • 了解硬件模拟器
    • 配置环境
      • 安装虚拟环境
      • 安装开发工具
      • 安装硬件模拟器
      • 安装调试工具
  • LAB0.5:最小可执行内核
    • 实验目的
    • 实验内容
    • 练习
    • 内存布局
    • 链接脚本
    • 真正的入口点
    • 从SBI到stdio
    • 编译运行
    • 项目组成与执行流
  • LAB1:中断机制
    • 实验目的
    • 实验内容
    • 练习
    • RISC-V中断相关
    • 上下文处理
    • 中断处理程序
    • 时钟中断
    • 项目组成与执行流
  • LAB2:物理内存管理
    • 实验目的
    • 实验内容
    • 练习
    • 地址与页表
    • 物理内存探测
    • 以页为单位管理物理内存
    • 页面分配算法
    • 项目组成与执行流
  • LAB3:虚拟内存管理
    • 实验目的
    • 实验内容
    • 练习
    • 页面置换
    • PageFault
    • 使用多级页表
    • 页面置换机制
    • FIFO置换算法
    • 项目组成与执行流
  • LAB4:进程管理
    • 实验目的
    • 实验内容
    • 练习
    • 进程与线程
    • 相关结构体
    • 进程模块初始化
    • 进程切换
    • 项目组成与执行流
  • LAB5:用户程序
    • 实验目的
    • 实验内容
    • 练习
    • 用户进程
    • 用户程序
    • 创建并执行用户进程
    • 系统调用
    • 用户进程的退出和等待
    • 项目组成与执行流
  • LAB6:进程调度
    • 实验目的
    • 实验内容
    • 练习
    • 进程状态
    • 再次认识进程切换
    • 调度算法框架
    • 项目组成与执行流
  • LAB7:同步互斥
    • 实验目的
    • 实验内容
    • 练习
    • 同步互斥的基本概念
    • 信号量
    • 条件变量与管程
    • 项目组成与执行流
  • LAB8:文件系统
    • 实验目的
    • 实验内容
    • 练习
    • 文件系统介绍
    • 文件系统抽象层VFS
    • 硬盘文件系统SFS
    • 设备即文件
    • 从中断到终端
    • 项目组成与执行流
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在本页
  • 练习1:解释do_fork()与alloc_proc()
  • 练习2:编写load_icode函数
  • 练习3:填写copy_range函数

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  1. LAB5:用户程序

练习

练习1:解释do_fork()与alloc_proc()

为了正常运行lab5, 需要对lab4已有的函数进行一些改动. 我们在lab5的代码框架里标注了两个有改动的函数, 一处在do_fork(), 一处在alloc_proc(),请对每处改动解释一下如果lab5的代码里不做这个改动,那么现在或者将来会出什么bug,或者说会影响哪些功能。

练习2:编写load_icode函数

do_execve函数调用 load_icode(位于 kern/process/proc.c中)来加载并解析一个处于内存中的 ELF 执行文件格式的应用程序,建立相应的用户内存空间来放置应用程序的代码段、数据段等,且要设置好 proc_struct 结构中的成员变量 trapframe 中的内容,确保在执行此进程后,能够从应用程序设定的起始执行地址开始执行。需设置正确的 trapframe 内容。

请在实验报告中简要说明你的设计实现过程。

请在实验报告中描述当创建一个用户态进程并加载了应用程序后,CPU 是如何让这个应用程序最终在用户态执行起来的。即这个用户态进程被 ucore 选择占用 CPU 执行(RUNNING 态)到具体执行应用程序第一条指令的整个经过。

练习3:填写copy_range函数

创建子进程的函数do_fork在执行中将拷贝当前进程(即父进程)的用户内存地址空间中的合法内容到新进程中(子进程),完成内存资源的复制。具体是通过 copy_range函数(位于 kern/mm/pmm.c中)实现的,请补充 copy_range 的实现,确保能够正确执行。

请在实验报告中简要说明如何设计实现”Copy on Write 机制“,给出概要设计,鼓励给出详细设计。

Copy-on-write(简称 COW)的基本概念是指如果有多个使用者对一个资源 A(比如内存块)进行读操作,则每个使用者只需获得一个指向同一个资源 A 的指针,就可以该资源了。若某使用者需要对这个资源 A 进行写操作,系统会对该资源进行拷贝操作,从而使得该“写操作”使用者获得一个该资源 A 的“私有”拷贝—资源 B,可对资源 B 进行写操作。该“写操作”使用者对资源 B 的改变对于其他的使用者而言是不可见的,因为其他使用者看到的还是资源 A。

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最后更新于4年前

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