OS - Lab6实验报告

归档于2025年7月8日。

思考题

6.1

很简单，我们把两个case互换即可。

#include <stdlib.h>  
#include <stdio.h>  
#include <unistd.h>  
  
int fildes[2];  
char buf[100];  
int status;  
  
int main() {  
       status = pipe(fildes);  
       if (status == -1) return -1;  
       switch (fork()) {  
               case -1:  
                       break;  
               case 0:  
                       close(fildes[0]); /* 关闭不用的读端 */  
                       write(fildes[1], "Hello world\n", 12); /* 向管道中写数据 */  
                       close(fildes[1]); /* 写入结束，关闭写端 */  
                       exit(EXIT_SUCCESS);  
               default:  
                       close(fildes[1]); /* 关闭不用的写端 */  
                       read(fildes[0], buf, 100); /* 从管道中读数据 */  
                       printf("parent-process read:%s",buf); /* 打印读到的数据 */  
                       close(fildes[0]); /* 读取结束，关闭读端 */  
                       exit(EXIT_SUCCESS);  
       }  
       return 0;  
}

6.2

• 在我们当前dup()的实现下，我们是先复制文件标识符，再复制文件内容；
• 如果目标是一个管道，如此就会导致pageref(pipe) > pageref(fd)的取值发生最终取值外的变化；
• 如果中途被打断，此时执行判断，就会得到错误的判断结果

6.3

在执行syscall时，系统的中断使能会被关闭，计时器发出的中断无效；因此，系统调用过程不会被打断，是原子操作。

与之对比，调用系统的某个模块，比如说，给文件系统进程，提出打开文件的请求，这个步骤不是原子请求。因为这部分，我们采用了微内核设计，将系统调用变成了进程间通信问题。

6.4

• 调整fd与pipe unmap的顺序后，是可以解决这一问题的：在这一操作下，我们总能保证pageref(pipe) > pageref(fd)，即不会导致pageref(pipe) == pageref(fd)这一条件语句的取值，在执行过程中出现真实结果外的变化，因此在过程被打断时不会误判。
• 是会的；在我们当前的实现下，我们是先复制文件标识符，再复制文件内容；如此就会导致pageref(pipe) > pageref(fd)的取值发生真实结果外的变化；调换顺序后，这句话就恒真，也就不会出现中途打断误判的问题了。

6.5

打开文件的过程：

• 调用open()；
• 分配一个文件描述符；
• 通过与文件管理进程进行IPC，将文件映射到文件描述符中
• 建立文件内容的内存映射

读取ELF：

• 主要由我们已经实现的load_icode()实现
• load_icode()调用elf_load_seg()加载各个段，并建立内存映射

有关.bss：

• .bss段是与.data和.text连在一块空间内的
• .data与.text没有占满的空间，被置0,分给了.bss
• 另外分配时，使用syscall_mem_alloc()分配，但是不映射到任何内容

6.6

在user/init.c中，我们可以找到答案：

6.7

都是外部程序，因为我们都要开一个子shell来处理。

cd之所以是内部命令，是因为 cd改变了此时shell的工作目录；如果是外部指令，更改只会对子shell生效；换言之，我们此时交互的shell执行了之后没有任何效果。

6.8

我们需要手动修改一下sh.c中的runcmd()，以在正常spawn时，输出spawn信息。

观察运行结果：

spawn有两次，对应的均为执行ls.b与cat.b的进程；

destroy有四次，对应两次spawn，以及两个fork()出的shell子进程。

难点分析

我认为，是shell的整个执行流程，以及弄清楚shell与先前实现的功能之间如何连接。

在明白了外部功能是由子shell执行以后，以及spawn()函数的调用关系后，剩下的事情就很简单了。

实验体会

OS的实验部分就此结束了。

尽管MOS的实现较为简陋，但在完成各个Lab的实验内容的过程中，我确对理论课所学知识有了更深的理解，也对硬件如何与系统软件构建联系有了初步的认识，收获颇丰。

至于Lab6，其实要完成的功能并不难，难点仍然在于整个执行流程。

原创声明

本报告为本人原创。