5. 用户进程（+ 虚拟内存管理 + 线程管理）

实验要求

  1. 阅读理解文档第八章。
  2. 编程实现：为 rcore 增加 sys_fork 。（20 分）

实验指导

  • 测试文件

  • 测试方法：python3 test.py lab5

  • 参考输出：

    • 该输出仅供参考；
    • 因为调度的不确定性，线程结束的顺序甚至申请到的 TID 会有不同；
    • 故你的输出不需要和该输出完全一样；
    • 在评阅过程中，我们会人工抽查运行结果。
    1. I am child
    2. ret tid is: 0
    3. thread 2 exited, exit code = 0
    4. I am father
    5. ret tid is: 2
    6. thread 1 exited, exit code = 0
    7. I am child
    8. ret tid is: 0
    9. thread 3 exited, exit code = 0
    10. I am father
    11. ret tid is: 3
    12. thread 0 exited, exit code = 0

思考以下问题：

  1. 如何控制子进程的返回值？（线程管理）

    修改上下文中的 a0 寄存器。

  2. 目前尚未实现进程切分，是否可以偷懒把线程当进程用？

    目前，可以。（出于偷懒甚至不需要维护进程的父子关系）

  3. 如何复制一个线程？（虚拟内存管理）

    分配新的栈、新的页表，并将页表的内容进行复制和映射。

  4. 为什么这道题这么难分值还和其它题一样？

    因为有现成的代码可以参考呀（小声）

    GitHub: rcore-os/rCore

一些可能有用的函数实现（仅供参考）：

  1. // in syscall.rs
  2. pub const SYS_FORK: usize = 220;
  3. fn sys_fork(tf: &mut TrapFrame) -> isize {
  4.     let new_thread = process::current_thread().fork(tf);
  5.     let tid = process::add_thread(new_thread);
  6.     tid as isize
  7. }
  9. // in paging.rs
  10. impl PageTableImpl {
  11.     pub fn get_page_slice_mut<'a>(&mut self, vaddr: usize) -> &'a mut [u8] {
  12.         let frame = self
  13.             .page_table
  14.             .translate_page(Page::of_addr(VirtAddr::new(vaddr)))
  15.             .unwrap();
  16.         let vaddr = frame.start_address().as_usize() + PHYSICAL_MEMORY_OFFSET;
  17.         unsafe { core::slice::from_raw_parts_mut(vaddr as *mut u8, 0x1000) }
  18.     }
  19. }