flamintune / 6.s081

记录写 xv6 操作系统内核的实验代码

6.s081(xv6)

xv6是MIT6.s081这门操作系统课所用到的基于riscv架构的教学操作系统。这门课，主要布置了以下10个lab，这些lab基本上都是围绕xv6来修改相关代码，以及增加相关特性

写在前面

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项目是以一个git分支来完成一个lab的，所以不同的lab分布在不同的分支中。

目录

labx: <labname> <branchname>

• lab1: Utilities util

  lab1主要是利用系统调用实现一些小命令，有sleep、find、primes、xargs。 其中稍为绕一点的是primes，基于管道来实现素数筛算法

• lab2: SystemCalls syscall

  lab2主要是熟悉xv6的系统调用的工作方式，为xv6添加两个系统调用 1.sys_trace() 记录一个进程都使用了哪些系统调用，并输出

  2.sys_info() 收集正在运行的系统信息(空闲内存，进程数量)存在一个结构体sysinfo中

• lab3: PageTables pgtbl

  lab3主要是对页表的一些操作，包括以下内容

  1.通过修改页表映射加速getpid()系统调用，让其无需经过内核

  2.实现一个函数vmprint()，用来打印当前页表的映射情况

  3.实现一个新的系统调用pgaccess()，检测并报告被访问的页

• lab4: traps traps

  lab4主要是探究基于trap的系统调用的过程，包含以下内容

  1.实现函数backtrace()，打印栈上的函数调用情况

  2.实现系统调用sigalarm(n,fn),每过n个tick调用函数fn、以及系统调用sigreturn(void)，用来重启用户程序

• lab5: cow cow

  lab5主要是实现cow(copy on write)写时复制这个特性

  在传统fork中，因为需要拷贝父进程的地址空间，但有时其实用不到父进程的比如子进程要执行exec的时候，这样就会浪费了拷贝时间。

  于是引入了cow这个技术，先不急着给子进程分配物理页，即父子进程都指向相同的物理页，当需要写的时候，利用pagefault机制再来分配新的物理页。

• lab6: mutilthread thread

  lab6主要与多线程有关，大致内容为实现一个简单的线程库，以及用pthread库写一些简单的多线程程序

  1.实现线程切换、创建线程

  2.减小锁的颗粒度来提高程序的并发速度

  3.利用pthread库实现多线程的同步

  lab2

• lab7: locks lock

  lab7主要是重新设计锁来提升并行度

  1.CPU的内存分配器

  2.Buffer cache 在多进程对于文件系统的读取中，对于Buffer cache代码的重构

• lab8: filesystem fs

  lab8主要是在文件系统中添加对大文件的支持，以及软链接

  1.提高文件的最大大小

  2.实现软链接

• lab9: mmap mmap

  lab9主要是实现mmap系统调用

• lab10: networking net

  lab10主要是写一个简单的xv6网络驱动程序