代码:https://github.com/JasenChao/xv6-labs.git
快速获取pid-ugetpid
题目要求参考已实现的ugetpid()
使用USYSCALL
快速获取pid
。
实现的思路是在每一个进程中增加一个共享页面,通过USYSCALL指定的虚拟地址,找到指定的页面。参考进程中的Trampoline页
和Trapframe页
。Trampoline页保存进出内核的代码,Trapframe页保存寄存器的数据。
在proc.h
文件中的struct proc
中增加成员struct usyscall *sc
。
在proc.c
文件中的allocproc()
函数中,模仿struct trapframe
,加入以下代码,申请内存并把pid
保存下来:
if((p->sc = (struct usyscall *)kalloc()) == 0){
freeproc(p);
release(&p->lock);
return 0;
}
p->sc->pid = p->pid;
对应地修改freeproc
函数,释放内存空间:
if(p->sc)
kfree((void*)p->sc);
在proc.c
文件中的proc_pagetable
函数中,增加USYSCALL
的PTE
:
if(mappages(pagetable, USYSCALL, PGSIZE,
(uint64)(p->sc), PTE_R | PTE_U) < 0){
uvmunmap(pagetable, TRAPFRAME, 1, 0);
uvmunmap(pagetable, TRAMPOLINE, 1, 0);
uvmfree(pagetable, 0);
return 0;
}
每个 PTE 都包含一些标志位,说明分页硬件对应的虚拟地址的使用权限:
- PTE_V:表示页表项的有效性(valid),即该页表项是否有效。
- PTE_R:表示可读权限(read),指示对应的页面是否可以被读取。
- PTE_W:表示可写权限(write),指示对应的页面是否可以被写入。
- PTE_X:表示可执行权限(execute),指示对应的页面是否可以被执行。
- PTE_U:表示用户访问权限(user),指示该页表项是否可以被用户级别的程序访问。
对应地修改proc_freepagetable
函数,释放内存:
uvmunmap(pagetable, USYSCALL, 1, 0);
打印页表
题目要求可视化RISC-V页表,在启动XV6的时候打印第一个进程的页表。
根据提示在vm.c
中实现打印页表功能的函数,可以参考同文件中的freewalk
函数,只遍历页表,不要将页表清空即可。代码如下:
static void vmprint_func(pagetable_t pagetable, int level)
{
for(int i = 0; i < 512; i++){
pte_t pte = pagetable[i];
if(pte & PTE_V){
uint64 pa = PTE2PA(pte);
for(int j = 0; j < level; ++j) printf(".. ");
printf("..%d: pte %p pa %p\n", i, pte, pa);
if (level < 2) vmprint_func((pagetable_t)pa, level + 1);
}
}
}
void
vmprint(pagetable_t pagetable)
{
printf("page table %p\n", pagetable);
vmprint_func(pagetable, 0);
}
为了让exec
函数可以调用以上函数,在defs.h
中进行声明:
void vmprint(pagetable_t pagetable);
在exec.c
文件中的exec
函数返回前增加代码,判断如果pid
为1则调用打印页表的功能:
if(p->pid == 1){
vmprint(p->pagetable);
}
使用make GRADEFLAGS=printout grade
命令测试是否通过。
检测已访问的页面
题目要求实现一个系统调用,通过bit位检测页面是否被访问,测试程序pgaccess_test
已经给出,用unsigned int abits
的32位检测32个页面被访问的情况,置1即为被访问,下面对第1、2和30个页面的内容进行了写操作,正常应该返回abits
为40000006
。
先在riscv.h
文件中增加#define PTE_A (1L << 6)
,一开始我按顺序设的5,程序测试不通过,后来发现手册里面必须写6...
再完善sysproc.c
文件中的sys_pgaccess
函数,函数框架已经给出来了,代码如下:
int
sys_pgaccess(void)
{
struct proc *p = myproc();
uint64 addr, mask, va;
int n;
unsigned int abits = 0;
argaddr(0, &addr);
argint(1, &n);
va = addr;
for(int i = 0; i < n; ++i){
pte_t* pte = walk(p->pagetable, va, 0); // 获取PTE
if(*pte & PTE_A){
abits |= 1 << i;
*pte ^= PTE_A; // 如果PTE_A已经置1,需要置为0,避免第二次访问时混淆
}
va += PGSIZE;
}
argaddr(2, &mask);
if(copyout(p->pagetable, mask, (char*)&abits, sizeof(abits)) < 0) return -1;
return 0;
}
使用make GRADEFLAGS=pgaccess grade
命令测试结果是否正确。
测试结果
使用make grade
测试,结果如下:
== Test pgtbltest: ugetpid ==
pgtbltest: ugetpid: OK
== Test pgtbltest: pgaccess ==
pgtbltest: pgaccess: OK
== Test pte printout ==
$ make qemu-gdb
pte printout: OK (0.9s)
标签:tables,pagetable,int,PTE,page,页表,XV6,pte,页面
From: https://www.cnblogs.com/JasenChao/p/18015448