pintos pro2 項(xiàng)目2 用戶程序

1、Pintos project2作者：西安電子科技大學(xué)王永剛 QQ:357543420這個(gè)項(xiàng)目將使pintos可以加載并執(zhí)行用戶程序，并且為用戶程序提供系統(tǒng)調(diào)用。Project2 需要完成的的任務(wù)有四個(gè)： Task1 Process Termination Messages進(jìn)程終止信息 Task2 Argument Passing 參數(shù)傳遞 Task3 System Calls 系統(tǒng)調(diào)用 Task4 Denying Writes to Executables不能寫(xiě)入可執(zhí)行文件Task1: Process Termination Messages進(jìn)程終止信息要求： 1.在進(jìn)程結(jié)束時(shí)輸出退出代碼(就

2、是main函數(shù)的返回值，或者異常退出代碼。 注意： 用戶進(jìn)程結(jié)束時(shí)輸入退出代碼，核心線程返回時(shí)不輸入。輸出格式被規(guī)定如下： printf (“%s: exit(%d)n”,.); 實(shí)現(xiàn)方法：1. 既然要打印返回值，就得用一個(gè)變量保存返回值，于是在struct thread 結(jié)構(gòu)中加入一個(gè)變量回保存返回值：int ret; 在init_thread()函數(shù)中初始化為0（這里可以不用初始化）。2. 在線程退出里要保存其返回值到ret中，這個(gè)將在系統(tǒng)調(diào)用里的exit函數(shù)中保存，這里先不考慮。在什么地方加入printf()呢？每個(gè)線程結(jié)束后，都要調(diào)用thread_exit()函數(shù)，如果是加載了用戶進(jìn)程

3、，在thread_exit()函數(shù)中還會(huì)調(diào)用process_exit()函數(shù)， 在process_exit()函數(shù)中，如果是用戶進(jìn)程，那么其頁(yè)表一定不為NULL,而核心進(jìn)程頁(yè)表一定為NULL,即只有用戶進(jìn)程退出時(shí)if(pd!=NULL) 就會(huì)成立，所以在大括號(hào)中加入:printf (“%s: exit(%d)n”,cur->name,cur->ret);其中cur=thread_current();即當(dāng)前線程的struct thread 指針。TASK1 OKTASK2 Argument Passing 參數(shù)傳遞要求：1. 分離從命令行傳入的文件名和各個(gè)參數(shù)。2. 按照C函數(shù)調(diào)用約

4、定，把參數(shù)放入棧中。實(shí)現(xiàn)方法：1.分離參數(shù)的方法:用string.h中的strtok_r()函數(shù)，在string.c中有詳細(xì)的說(shuō)明。2.在process_execute()函數(shù)中，因?yàn)閠hread_create()需要一個(gè)線程名，此時(shí)應(yīng)該傳遞給它文件名(不帶參數(shù))?？扇缦绿幚恚篶har *real_name, *save_ptr; real_name = strtok_r (file_name, " ", &save_ptr); tid = thread_create (real_name, PRI_DEFAULT, start_process, fn_copy);

5、（3）在start_process()函數(shù)中，再次分離參數(shù)，放入棧中。由于在process_execute()對(duì)file_name作了復(fù)制，文件名并未丟失，但是要注意，無(wú)論加載用戶程序成功還是失敗，都得釋放file_name所占用的一個(gè)頁(yè)的空間(Debug here 3 weeks)。 注意：傳給Load()函數(shù)的參數(shù)也只能有文件名，所以在load()函數(shù)前要分離出文件名：char *token=NULL, *save_ptr=NULL;token = strtok_r (file_name, " ", &save_ptr);success = load (toke

6、n, &if_.eip, &if_.esp);參數(shù)放置的一種方法：（1）找到用戶棧指針:在start_process()函數(shù)中有struct intr_frame if_; 這樣一個(gè)結(jié)構(gòu)，其中有一個(gè)成員if_.esp,這就是用戶棧指針，在load()函數(shù)中為其賦值，分配了?？臻g。（2）調(diào)用strtok_r 分離出一個(gè)個(gè)參數(shù)(就是一個(gè)個(gè)字符串了)，把每個(gè)字符串都復(fù)制到用戶棧中，并把他在棧中的位置記錄到一個(gè)數(shù)組中，以備下一步使用。注意：棧是向下增長(zhǎng)，而字符串是向上增長(zhǎng)。 char *esp=(char *)if_.esp; char *arg256; /assume numbers

7、 of argument below 256 int i,n=0; for (; token != NULL;token = strtok_r (NULL, " ", &save_ptr) esp-=strlen(token)+1; /because user stack increase to low addr. strlcpy(esp,token,strlen(token)+2); /copy param to user stack argn+=esp; （3）要加入一個(gè)雙字的對(duì)齊，因?yàn)槭?2位的，所以就是四字節(jié)對(duì)齊。while(int)esp%4make) /

8、word align esp-; /注意：棧是向下增長(zhǎng)，所以這里是而不是+;(4)要將第（2）步保存下的指針逆序放入棧中。按照C約定，先要放入一個(gè)0，以防沒(méi)有參數(shù)。 int *p=esp-4; *p-=0; 然后依次放入?yún)?shù)n的地址，參數(shù)n-1的地址 參數(shù)0的地址。for(i=n-1;i>=0;i-) /place the arguments' pointers to stack *p-=(int *)argi;(5)放入argc,argv*p-=p+1; *p-=n; *p-=0; esp=p+1;(6)讓用戶棧指針指向新的棧頂 if_.esp=esp如下圖擺放。 如果命令行是

9、：/bin/ls l foo bar完整代碼見(jiàn)附錄！TASK 3 system call 系統(tǒng)調(diào)用要求：（1）實(shí)現(xiàn)以下系統(tǒng)調(diào)用： pfnSYS_WRITE=IWrite; /printf和寫(xiě)文件需要。 pfnSYS_EXIT=IExit; /退出時(shí)return后調(diào)用 pfnSYS_CREATE=ICreate; /創(chuàng)建文件 pfnSYS_OPEN=IOpen;/打開(kāi)文件 pfnSYS_CLOSE=IClose; /關(guān)閉文件 pfnSYS_READ=IRead; / 讀文件 pfnSYS_FILESIZE=IFileSize; /返回文件大小 pfnSYS_EXEC=IExec; /加載用戶程序

10、 pfnSYS_WAIT=IWait;/等待子進(jìn)程結(jié)束 pfnSYS_SEEK=ISeek; /移動(dòng)文件指針 pfnSYS_REMOVE=IRemove; /刪除文件 pfnSYS_TELL=ITell; /返回文件指針位置 pfnSYS_HALT=IHalt; /關(guān)機(jī)要想完成以上系統(tǒng)調(diào)用，還要明白系統(tǒng)調(diào)用的機(jī)制，見(jiàn)后邊。參考文件有：src/lib/user/syscall.c 了解每個(gè)系統(tǒng)調(diào)用的形式。 src/lib/syscall-nr.h 了解每個(gè)系統(tǒng)調(diào)用號(hào)。實(shí)現(xiàn)方法：（1） 搭建框架用一個(gè)數(shù)組保存各函數(shù)名，數(shù)組下標(biāo)就是系統(tǒng)調(diào)用號(hào)。在syscall_init()函數(shù)中初始化數(shù)組pfn為N

11、ULL在syscall_handler()函數(shù)中依據(jù)系統(tǒng)調(diào)用號(hào)調(diào)用相函數(shù)。typedef void (*CALL_PROC)(struct intr_frame*);CALL_PROC pfnMAXCALL;voidsyscall_init (void) intr_register_int (0x30, 3, INTR_ON, syscall_handler, "syscall"); int i; for(i=0;i<MAXCALL;i+) pfni=NULL;static voidsyscall_handler (struct intr_frame *f /*UNU

12、SED*/) if(!is_user_vaddr(f->esp) ExitStatus(-1); int No=*(int *)(f->esp); if(No>=MAXCALL|MAXCALL<0) printf("We don't have this System Call!n"); ExitStatus(-1); if(pfnNo=NULL) printf("this System Call %d not Implement!n",No); ExitStatus(-1); pfnNo(f);(2)每一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用的實(shí)現(xiàn)。

13、完整代碼見(jiàn)附錄SYS_WRITE-void IWrite(struct intr_frame *f)printf 函數(shù)會(huì)調(diào)用這個(gè)系統(tǒng)調(diào)用向屏幕輸出，所以不實(shí)現(xiàn)這個(gè)系統(tǒng)調(diào)用，用戶程序?qū)o(wú)法輸出任何字符。寫(xiě)文件也要用這個(gè)系統(tǒng)調(diào)用。所以要使用pintos自帶的一個(gè)簡(jiǎn)單的文件系統(tǒng)。首先從用戶棧中取出三個(gè)參數(shù)-fd,buffer,size如果 fd 是文件句柄，先要從進(jìn)程打開(kāi)文件表中找到該句柄對(duì)應(yīng)的文件指針再調(diào)用pintos提供的file_write()函數(shù)向文件寫(xiě)入數(shù)據(jù)。 打開(kāi)文件表將在打開(kāi)文件時(shí)建立，到SYS_OPEN系統(tǒng)調(diào)用實(shí)現(xiàn)時(shí)再講其具體實(shí)現(xiàn)。如果fd是標(biāo)準(zhǔn)輸出stdout句柄則調(diào)用putbuf

14、 函數(shù)向終端輸出。SYS_EXIT- void IExit(struct intr_frame *f); 用戶程序正常退出會(huì)調(diào)用這個(gè)系統(tǒng)調(diào)用。取出返回值，保存到進(jìn)程控制塊的ret變量中。調(diào)用thread_exit()函數(shù)退出進(jìn)程用戶程序非正常退出(如越界訪問(wèn)等原因)需要另加一個(gè)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。void ExitStatus(int status) /非正常退出時(shí)使用 struct thread *cur=thread_current(); cur->ret=status; /保存返回值。 thread_exit();SYS_CREATE-創(chuàng)建文件 void ICreate(struct in

15、tr_frame *f) 取出僅有的一個(gè)參數(shù)文件名。調(diào)用filesys_create()函數(shù)。保存返回值。SYS_OPEN-打開(kāi)文件void IOpen(struct intr_frame *f)取出文件名。調(diào)用filesys_open()函數(shù)打開(kāi)文件。這里需要為每個(gè)進(jìn)程維護(hù)一個(gè)打開(kāi)文件表。打開(kāi)文件后要為這個(gè)文件分配一個(gè)句柄號(hào)。在struct thread 結(jié)構(gòu)中加入： int FileNum; /打開(kāi)文件數(shù) 限制進(jìn)程打開(kāi)文件數(shù) struct list file_list; /打開(kāi)文件列表 int maxfd; /句柄分配使用每打開(kāi)一個(gè)文件就讓maxfd加1，關(guān)閉文件可以不減小。關(guān)聯(lián)文件句柄與

16、文件指針的結(jié)構(gòu)：（被鏈入file_list）struct file_node int fd; struct list_elem elem; struct file *f;有了以上準(zhǔn)備，每打開(kāi)一個(gè)文件都要新創(chuàng)建一個(gè)file_node結(jié)構(gòu)，分配句柄，并把file_node加入file_list; 最后返回文件句柄就OK.SYS_CLOSE關(guān)閉文件 void IClose(struct intr_frame *f)一種是關(guān)閉一個(gè)文件。一種是進(jìn)程退出時(shí)關(guān)閉所有文件。從用戶棧中獲取要關(guān)閉文件的句柄。在用戶打開(kāi)文件列表中找到對(duì)應(yīng)文件，以得到文件指針。調(diào)用file_close()函數(shù)關(guān)閉文件，釋放struc

17、t file_node。關(guān)閉所有文件自然是每一個(gè)都要關(guān)閉，釋放了。 Debug here 3 weeksSYS_READ讀文件IRead()從用戶棧中獲得fd buffer size三個(gè)參數(shù)如果fd是標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備，則調(diào)用input_getc()如果fd是文件句柄由fd 從進(jìn)程打開(kāi)文件表中得到文件指針調(diào)用file_read()函數(shù)從文件中讀數(shù)據(jù)。SYS_FILESIZE 獲取文件大小 IFileSize()從用戶棧中獲得fd由fd 從進(jìn)程打開(kāi)文件表中得到文件指針調(diào)用file_len gth得到文件大小SYS_EXEC - 加載用戶程序 IExec()用戶程序通過(guò)SYS_EXEC這個(gè)系統(tǒng)調(diào)用創(chuàng)建子

18、進(jìn)程。在IExec()函數(shù)中，分配一個(gè)頁(yè)，復(fù)制一份用戶提供的用戶名。否則在后來(lái)分離參數(shù)時(shí)，加入0時(shí)出現(xiàn)核心線程寫(xiě)入用戶內(nèi)存空間的頁(yè)錯(cuò)誤。還要注意線程同步問(wèn)題。在IExec()中調(diào)用process_execute()函數(shù)創(chuàng)建子進(jìn)程，但是從process_execute()得到了用戶進(jìn)程pid后，用戶程序并沒(méi)用加載。所以要等待用戶進(jìn)程被調(diào)度后調(diào)用了start_process()函數(shù)才能知道。 Start_process()函數(shù)真正加載用戶程序，可能會(huì)因?yàn)檎也坏匠绦蛭募騼?nèi)存不足等原因?qū)е录虞d失敗。 所以父進(jìn)程調(diào)用process_execute()后不能立即返回，要在一個(gè)信號(hào)量上等待sema_dow

19、n(sema)，直到start_process()函數(shù)中加載用戶程序成功后再semp_up(sema)激活父進(jìn)程，激活父進(jìn)程后應(yīng)該立即掛起自己sema_down(sema),這里父進(jìn)程獲取子進(jìn)程狀態(tài)信息后，再出父進(jìn)程sema_up()激活子進(jìn)程。 如果父進(jìn)程創(chuàng)建了一個(gè)優(yōu)先級(jí)比自己高的子進(jìn)程，如果不這樣坐，start_process()函數(shù)每一次執(zhí)行sema_up(sema)后，父進(jìn)程還是不會(huì)被調(diào)度，而子進(jìn)程可以已經(jīng)運(yùn)行完畢，這樣父進(jìn)程就得不到子進(jìn)程的狀態(tài)了。在struct_thread結(jié)構(gòu)中加入semaphore SemaWaitSuccess;可以在父進(jìn)程的的這個(gè)信號(hào)量上等，也可是子進(jìn)程的S

20、emaWaitSuccess上等。如果子進(jìn)程創(chuàng)建成功則返回pid，失敗返回-1。SYS_WAIT等待函數(shù) IWait()主線程創(chuàng)建子進(jìn)程后，出于他與子進(jìn)程優(yōu)先級(jí)一樣，所以，二者交替執(zhí)行，這樣主線程就有可能先結(jié)束，這導(dǎo)致了一開(kāi)始的test失敗。起初可以通過(guò)創(chuàng)建子進(jìn)程時(shí)提高子進(jìn)程優(yōu)先級(jí)或者在process_wait()中加入while(true)這樣的死循環(huán)來(lái)解決。后期要通過(guò)信號(hào)量同步。這個(gè)系統(tǒng)調(diào)用的需求： 父進(jìn)程創(chuàng)建子進(jìn)程后可能要等子進(jìn)程結(jié)束。Process_wait()要返回子進(jìn)程的返回值。情況有如下：父進(jìn)程調(diào)用process_wait()時(shí)子進(jìn)程還未結(jié)束，此進(jìn)父進(jìn)程將被掛起，等子進(jìn)程結(jié)束后再

21、喚醒父進(jìn)程，父進(jìn)程再取得返回值。父進(jìn)程調(diào)用process_wait()時(shí)子進(jìn)程已經(jīng)結(jié)束,這就要求子進(jìn)程結(jié)束后應(yīng)該把返回值保存到父進(jìn)程的進(jìn)程控控制塊中。于是在struct thread要加入一個(gè)鏈表，struct list sons_ret;結(jié)構(gòu)：struct ret_dataint pid;int ret;struct list_elem elem;這樣就能保存子進(jìn)程的返回值了。在struct thread結(jié)構(gòu)中加入 bool bWait; 表示進(jìn)程本身有沒(méi)有被父進(jìn)程等待。 在struct thread結(jié)構(gòu)中加入bool SaveData; 如果子進(jìn)程已經(jīng)把返回值保存到父進(jìn)程里了就設(shè)SaveD

22、ata為true; SaveData應(yīng)該被初始化為false;在struct thread結(jié)構(gòu)中加入struct thread *father;表示父線程。每創(chuàng)建一個(gè)子線程，都要在子線程中記錄父線程。信號(hào)量同步方法：在struct thread結(jié)構(gòu)中加入semaphore SemaWait;這里選擇在父進(jìn)程的SemaWait上等。這個(gè)等待會(huì)把父進(jìn)程的struct thread 進(jìn)程控制塊插入到SemaWait的list中去。要想同時(shí)等待多個(gè)進(jìn)程則不可能把父進(jìn)程插入到多個(gè)子進(jìn)程中去。當(dāng)然，這里的測(cè)試只能等一個(gè)子進(jìn)程，所以在父進(jìn)程和子進(jìn)程上等都可以。父進(jìn)程執(zhí)行process_wait(child_

23、pid)后，可以由child_pid得到子進(jìn)程struct thread 指針t。通過(guò)遍歷all_list比較pid實(shí)現(xiàn).如果在all_list沒(méi)有發(fā)現(xiàn)子進(jìn)程的進(jìn)程控制塊或者發(fā)現(xiàn)t->SaveData=true|t->status=THREAD_DYING;表示子進(jìn)程已經(jīng)結(jié)束，直接從自己的sons_ret鏈表中找到子進(jìn)程的返回值返回就OK.如果子進(jìn)程還在運(yùn)行，則執(zhí)行sema_down(t->father->SemaWait)把自己掛起，子進(jìn)程執(zhí)行完畢后，發(fā)現(xiàn)在bWait=true,自己被等待了，再釋放父進(jìn)程sema_up(SemaWait); 如果bWait=fale,

24、則不用喚醒父進(jìn)程。父進(jìn)程被喚醒后，再?gòu)膕ons_ret鏈表中得到子進(jìn)程的返回值。每個(gè)子進(jìn)程只能等一次，第二次等同一個(gè)子進(jìn)程只能返回-1.一個(gè)進(jìn)程結(jié)束時(shí)，在process_exit()函數(shù)中，要釋放自己打開(kāi)的所有文件，保存返回值到父進(jìn)程，輸出退出信息，如果有父進(jìn)程在等他就喚醒父進(jìn)程，釋放子進(jìn)程鏈表。SYS_SEEK -移動(dòng)文件指針 ISeek()從用戶棧中取出文件句fd柄要移動(dòng)的距離，把fd轉(zhuǎn)為文件指針，調(diào)用file_seek()函數(shù)移動(dòng)文件指針即可。SYS_REMOVE 刪除文件 IRemove從用戶棧中取出要?jiǎng)h除文件的文件名。調(diào)用filesys_remove()刪除文件。SYS_TELL 返

25、回文件指針當(dāng)前位置 ITell()從用戶棧中取出文件句fd柄要移動(dòng)的距離，把fd轉(zhuǎn)為文件指針，調(diào)用file_tell()函數(shù)得到指針位置。SYS_HALT 關(guān)機(jī) IHALT調(diào)用shutdown_power_off()函數(shù)關(guān)機(jī)用戶程序?qū)е马?yè)錯(cuò)誤時(shí)，會(huì)進(jìn)入page_fault()函數(shù)，在exception.c中。 在page_fault()中加入 if(not_present|(is_kernel_vaddr(fault_addr)&&user) ExitStatus(-1);來(lái)處理頁(yè)錯(cuò)誤。Task4 Denying Writes to Executables不能寫(xiě)入可執(zhí)行文件在s

26、tart_process函數(shù)中加入 t->FileSelf=filesys_open(token);file_deny_write(t->FileSelf);其中FileSelf變量是要在struct thread結(jié)構(gòu)中添加的。進(jìn)程退出時(shí)就解除：在process_exit()中加入 if(cur->FileSelf!=NULL) /撤銷對(duì)自己人deny_write file_allow_write(cur->FileSelf); file_close (cur->FileSelf); 注意：所有系統(tǒng)調(diào)用的返回值都放到用戶的eax寄存器中。取出參數(shù)時(shí)要對(duì)用戶棧指針作

27、詳細(xì)的檢查，是否越界，越界則直接調(diào)用Exit_Status(-1)中止用戶進(jìn)程。用戶程序加載過(guò)程：(1)核心線程通過(guò)調(diào)用process_execute(char *file_name);函數(shù)來(lái)創(chuàng)建用戶進(jìn)程。 File_name為要加載的文件名。這個(gè)函數(shù)中還調(diào)用了thread_create()函數(shù)為用戶進(jìn)程創(chuàng)建了一個(gè)線程。File_name 和一個(gè)叫start_process的函數(shù) 被傳遞給了thread_create(), thread_create()函數(shù)創(chuàng)建線程后就把線程放入ready_list()等待被調(diào)度;(2) 得到CPU后就開(kāi)始start_process(void *file_na

28、me)函數(shù)。這個(gè)函數(shù)做了以下幾件事兒：根據(jù)file_name把用戶程序從硬盤調(diào)入內(nèi)存，還為其分配了虛擬內(nèi)存。注意這里要完成task2，不然文件名不正確，就沒(méi)法打開(kāi)文件。給用戶分配了棧空間3GB開(kāi)始。向低字節(jié)增長(zhǎng)。在這里要實(shí)現(xiàn)參數(shù)分離，并且把參數(shù)按規(guī)定放入用戶棧中。(3)通過(guò)內(nèi)嵌匯編 asm volatile (.)調(diào)用了用戶程序中的main()函數(shù)。(4）main()函數(shù)從棧中取出傳給他的參數(shù)，執(zhí)行完畢后會(huì)調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用exit(),Exit()函數(shù)又調(diào)用thread_exit()函數(shù)，thread_exit()函數(shù)又調(diào)用process_exit()函數(shù)，最后在thread_exit（）函數(shù)中把

29、即將退出的函數(shù)的進(jìn)程控制塊struct thread從all_list中remove掉，調(diào)用了進(jìn)程調(diào)度器schedule()函數(shù)，調(diào)用下一下進(jìn)程執(zhí)行。系統(tǒng)調(diào)用過(guò)程：在用戶程序使用一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用，如printf();在必然會(huì)觸發(fā)一個(gè)30號(hào)中斷，正如src/lib/user/syscall.c文件中所述?？梢?jiàn)參數(shù)個(gè)數(shù)不同，系統(tǒng)調(diào)用不同。 這個(gè)30號(hào)中斷調(diào)用之前，把系統(tǒng)調(diào)用號(hào)、用戶參數(shù)（0到3個(gè)不等）壓入棧中。然后開(kāi)始執(zhí)行中斷程序，中斷程序又調(diào)用了syscall_handler(struct intr_frame *f)函數(shù)，其中f是一個(gè)指向了用戶程序當(dāng)前運(yùn)行信息的的指針，其中就有用戶棧指針esp,所

30、以在我們添加的系統(tǒng)調(diào)用中，就可以根據(jù)這個(gè)指針取出系統(tǒng)調(diào)用號(hào)和各個(gè)參數(shù)。系統(tǒng)調(diào)用結(jié)束后，要把返回值入如f->eax中.注意： 用戶棧中的各個(gè)參數(shù)并不連續(xù)存放： 三個(gè)參數(shù)write(fd,buffer,size); int fd=*(esp+2); char *buffer=(char *)*(esp+6); unsigned size=*(esp+3); 兩個(gè)參數(shù)create(pFileName,size); bool ret=filesys_create(const char *)*(unsigned int *)f->esp+4),*(unsigned int *)f->e

31、sp+5); 一個(gè)參數(shù) exit(-1);cur->ret=*(int *)f->esp+1);附錄：Task2 參數(shù)傳遞代碼(紅色)Task3 系統(tǒng)調(diào)用（藍(lán)色）Task4 deny write (綠色)tid_tprocess_execute (const char *file_name) char *fn_copy; tid_t tid; /* Make a copy of FILE_NAME. Otherwise there's a race between the caller and load(). */ fn_copy = palloc_get_page (0)

32、; if (fn_copy = NULL) return TID_ERROR; strlcpy (fn_copy, file_name, PGSIZE); char *real_name, *save_ptr; real_name = strtok_r (file_name, " ", &save_ptr); /* Create a new thread to execute FILE_NAME. */ tid = thread_create (real_name, PRI_DEFAULT, start_process, fn_copy); if (tid = TI

33、D_ERROR) palloc_free_page (fn_copy); return tid;/* A thread function that loads a user process and starts it running. */static voidstart_process (void *file_name_) char *file_name = file_name_; struct intr_frame if_; bool success; char *token=NULL, *save_ptr=NULL; token = strtok_r (file_name, "

34、 ", &save_ptr); / get real file name, use it in load() /* Initialize interrupt frame and load executable. */ memset (&if_, 0, sizeof if_); if_.gs = if_.fs = if_.es = if_.ds = if_.ss = SEL_UDSEG; if_.cs = SEL_UCSEG; if_.eflags = FLAG_IF | FLAG_MBS; success = load (token, &if_.eip, &a

35、mp;if_.esp); struct thread *t=thread_current(); if (!success) palloc_free_page (file_name); t->tid=-1; sema_up(&t->SemaWaitSuccess); ExitStatus(-1); sema_up(&t->SemaWaitSuccess); t->FileSelf=filesys_open(token); file_deny_write(t->FileSelf); char *esp=(char *)if_.esp; char *ar

36、g256; /assume numbers of argument below 256 int i,n=0; for (; token != NULL;token = strtok_r (NULL, " ", &save_ptr) /copy the argument to user stack esp-=strlen(token)+1; /because user stack increase to low addr. strlcpy(esp,token,strlen(token)+2); /copy param to user stack argn+=esp;

37、while(int)esp%4make) /word align esp-; int *p=esp-4; *p-=0; /first 0 for(i=n-1;i>=0;i-) /place the arguments' pointers to stack *p-=(int *)argi; *p-=p+1; *p-=n; *p-=0; esp=p+1; if_.esp=esp; /set new stack top palloc_free_page (file_name); asm volatile ("movl %0, %esp; jmp intr_exit"

38、 : : "g" (&if_) : "memory"); NOT_REACHED ();Syscall.c中所有代碼：#include "userprog/syscall.h"#include "threads/vaddr.h"#include <stdio.h>#include <syscall-nr.h>#include "threads/interrupt.h"#include "threads/thread.h"#include &qu

39、ot;filesys/filesys.h"#include "filesys/file.h"#include "devices/input.h"#include "process.h"#include <string.h>#include "devices/shutdown.h"#define MAXCALL 21#define MaxFiles 200#define stdin 1static void syscall_handler (struct intr_frame *);typede

40、f void (*CALL_PROC)(struct intr_frame*);CALL_PROC pfnMAXCALL;void IWrite(struct intr_frame*);void IExit(struct intr_frame *f);void ExitStatus(int status);void ICreate(struct intr_frame *f);void IOpen(struct intr_frame *f);void IClose(struct intr_frame *f);void IRead(struct intr_frame *f);void IFileS

41、ize(struct intr_frame *f);void IExec(struct intr_frame *f);void IWait(struct intr_frame *f);void ISeek(struct intr_frame *f);void IRemove(struct intr_frame *f);void ITell(struct intr_frame *f);void IHalt(struct intr_frame *f);struct file_node *GetFile(struct thread *t,int fd);voidsyscall_init (void)

42、 intr_register_int (0x30, 3, INTR_ON, syscall_handler, "syscall"); int i; for(i=0;i<MAXCALL;i+) pfni=NULL; pfnSYS_WRITE=IWrite; pfnSYS_EXIT=IExit; pfnSYS_CREATE=ICreate; pfnSYS_OPEN=IOpen; pfnSYS_CLOSE=IClose; pfnSYS_READ=IRead; pfnSYS_FILESIZE=IFileSize; pfnSYS_EXEC=IExec; pfnSYS_WAIT=

43、IWait; pfnSYS_SEEK=ISeek; pfnSYS_REMOVE=IRemove; pfnSYS_TELL=ITell; pfnSYS_HALT=IHalt;static voidsyscall_handler (struct intr_frame *f /*UNUSED*/) if(!is_user_vaddr(f->esp) ExitStatus(-1); int No=*(int *)(f->esp); if(No>=MAXCALL|MAXCALL<0) printf("We don't have this System Call!

44、n"); ExitStatus(-1); if(pfnNo=NULL) printf("this System Call %d not Implement!n",No); ExitStatus(-1); pfnNo(f);void IWrite(struct intr_frame *f) /三個(gè)參數(shù) int *esp=(int *)f->esp; if(!is_user_vaddr(esp+7) ExitStatus(-1); int fd=*(esp+2); /文件句柄 char *buffer=(char *)*(esp+6); /要輸出人緩沖 unsi

45、gned size=*(esp+3); /輸出內(nèi)容大小。 if(fd=STDOUT_FILENO) /標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備 putbuf (buffer, size); f->eax=0; else /文件 struct thread *cur=thread_current(); struct file_node *fn=GetFile(cur,fd); /獲取文件指針 if(fn=NULL) f->eax=0; return; f->eax=file_write(fn->f,buffer,size);/寫(xiě)文件 void IExit(struct intr_frame *f)

46、/一個(gè)參數(shù) 正常退出時(shí)使用 if(!is_user_vaddr(int *)f->esp)+2) ExitStatus(-1); struct thread *cur=thread_current(); cur->ret=*(int *)f->esp+1); f->eax=0; thread_exit();void ExitStatus(int status) /非正常退出時(shí)使用 struct thread *cur=thread_current(); cur->ret=status; thread_exit();void ICreate(struct intr_

47、frame *f) /兩個(gè)參數(shù) if(!is_user_vaddr(int *)f->esp)+6) ExitStatus(-1); if(const char *)*(unsigned int *)f->esp+4)=NULL) f->eax=-1; ExitStatus(-1); bool ret=filesys_create(const char *)*(unsigned int *)f->esp+4),*(unsigned int *)f->esp+5); f->eax=ret;void IOpen(struct intr_frame *f) if(

48、!is_user_vaddr(int *)f->esp)+2) ExitStatus(-1); struct thread *cur=thread_current(); const char *FileName=(char *)*(int *)f->esp+1); if(FileName=NULL) f->eax=-1; ExitStatus(-1); struct file_node *fn=(struct file_node *)malloc(sizeof(struct file_node); fn->f=filesys_open(FileName); if(fn-

49、>f=NULL| cur->FileNum>=MaxFiles)/ fn->fd=-1; else fn->fd=+cur->maxfd; f->eax=fn->fd; if(fn->fd=-1) free(fn); else cur->FileNum+; list_push_back(&cur->file_list,&fn->elem); void IClose(struct intr_frame *f) if(!is_user_vaddr(int *)f->esp)+2) ExitStatus(-

50、1); struct thread *cur=thread_current(); int fd=*(int *)f->esp+1); f->eax=CloseFile(cur,fd,false);int CloseFile(struct thread *t,int fd,int bAll) struct list_elem *e,*p; if(bAll) while(!list_empty(&t->file_list) struct file_node *fn = list_entry (list_pop_front(&t->file_list), st

51、ruct file_node, elem); file_close(fn->f); free(fn); t->FileNum=0; return 0; for (e = list_begin (&t->file_list); e != list_end (&t->file_list);) struct file_node *fn = list_entry (e, struct file_node, elem); if(fn->fd=fd) list_remove(e); if(fd=t->maxfd) t->maxfd-; t->FileNum-; file_close(fn->f); free(fn); return 0; void IRead(struct intr_frame *f) int *esp=(int *)f->esp; if(!is_user_va