chapter5练习

  • 本节难度： 看似唬人，其实就那样

本章任务

  • make test BASE=1 执行 usershell，然后运行 ch5b_usertest。

  • merge ch4 的修改，运行 ch5_mergetest 检查 merge 是否正确。

  • 结合文档和代码理解 fork, exec, wait 的逻辑。结合课堂内容回答本章问答问题（注意第二问为选做）。

  • 完成本章变成作业。

  • 最终，完成实验报告并 push 你的 ch5 分支到远程仓库。

编程作业

进程创建

大家一定好奇过为啥进程创建要用 fork + execve 这么一个奇怪的系统调用，就不能直接搞一个新进程吗？思而不学则殆，我们就来试一试！这章的编程练习请大家实现一个完全 DIY 的系统调用 spawn，用以创建一个新进程。

spawn 系统调用定义( 标准spawn看这里 )：

  • syscall ID: 400

  • C 接口： int spawn(char *filename)

  • 功能：相当于 fork + exec，新建子进程并执行目标程序。

  • 说明：成功返回子进程id，否则返回 -1。

  • 可能的错误：

    • 无效的文件名。

    • 进程池满/内存不足等资源错误。

实现完成之后，你应该能通过 ch5_spawn* 对应的所有测例，在 shell 中执行 ch5_usertest 来执行所有测试。

tips: - 注意 fork 的执行流，新进程 context 的 ra 和 sp 与父进程不同。所以你不能在内核中通过 fork 和 exec 的简单组合实现 spawn。 - 在 spawn 中不应该有任何形式的内存拷贝。

问答作业

  1. fork + exec 的一个比较大的问题是 fork 之后的内存页/文件等资源完全没有使用就废弃了，针对这一点，有什么改进策略？

  2. [选做，不占分] 其实使用了题(1)的策略之后，fork + exec 所带来的无效资源的问题已经基本被解决了，但是今年来 fork 还是在被不断的批判，那么到底是什么正在”杀死”fork？回答合理即可。可以参考 fork-hotos19 。

报告要求

  • pdf 格式，CI 网站提交，注明姓名学号。

  • 完成 ch5 问答作业。

  • [可选，不占分]你对本次实验设计及难度的看法。