MIT 6.1810 · Lab traps · 陷阱

Lab: 陷阱

本实验探讨如何使用陷阱实现系统调用。你将首先进行栈的热身练习，然后实现用户级陷阱处理。

$ git fetch
$ git checkout traps
$ make clean

RISC-V 汇编 简单

你的 xv6 仓库中有一个文件 user/call.c。make fs.img 编译它并生成程序的可读汇编版本 user/call.asm。

在 answers-traps.txt 中回答以下问题：

unsigned int i = 0x00646c72;
printf("H%x Wo%s", 57616, (char *) &i);

printf("x=%d y=%d", 3);

Backtrace 中等

backtrace:
0x0000000080002cda
0x0000000080002bb6
0x0000000080002898

一些提示：

• 将 backtrace() 的原型添加到 kernel/defs.h
• GCC 编译器将当前函数的帧指针存储在寄存器 s0 中。在 kernel/riscv.h 中添加：

  static inline uint64
  r_fp()
  {
    uint64 x;
    asm volatile("mv %0, s0" : "=r" (x) );
    return x;
  }

• 返回地址位于帧指针的固定偏移 -8 处，保存的帧指针位于偏移 -16 处
• 使用 PGROUNDDOWN(fp) 识别帧指针引用的页

Alarm 困难

$ alarmtest
test0 start
........alarm!
test0 passed
...
test3 passed
$ usertests -q
...
ALL TESTS PASSED

test0：调用处理程序

一些提示：

• 修改 Makefile 编译 alarmtest.c
• 在 user/user.h 中放入正确的声明：

  int sigalarm(int ticks, void (*handler)());
  int sigreturn(void);

• 更新 user/usys.pl、kernel/syscall.h 和 kernel/syscall.c
• sys_sigalarm() 应该将警报间隔和处理程序函数指针存储在 proc 结构的新字段中
• 在 usertrap() 中，仅当有定时器中断时操作警报 tick（if(which_dev == 2)）
• 当进程的警报间隔到期时，用户进程应该执行处理程序函数

test1/test2()/test3()：恢复中断的代码

你必须确保当警报处理程序完成后，控制返回到用户程序被定时器中断中断的指令。你必须确保寄存器内容恢复到中断时的值。

一些提示：

• 你需要保存和恢复寄存器——哪些寄存器需要保存和恢复？
• 让 usertrap 在定时器到期时在 struct proc 中保存足够的状态，使 sigreturn 可以正确返回到中断的用户代码
• 防止处理程序的重入调用——如果处理程序尚未返回，内核不应该再次调用它
• 确保恢复 a0（sigreturn 是系统调用，其返回值存储在 a0 中）

提交实验

时间花费

创建一个新文件 time.txt，放入一个整数，表示你花在实验上的小时数。

答案

将你的答案写在 answers-traps.txt 中。

提交

运行 make zipball，上传到 Gradescope。