内核编程 1. 添加一个系统调用, 该系统调用接受两个参数：参数1：以整型数表示的自己学号的后3位；参数2：flag，取值为0或1，若为0，该系统调用的返回值为参数1的个位。若为1。该系统调用的返回值为参数1的十位。 2. 对上面的系统调用进行修改，修改如下： i. 声明一个内核全局变量gOSE, 该系统首先将参数1的值赋给gOSE，并且，对于参数2：flag，取值为0或1，若为0，将gOSE的值按位取反，后赋值给gOSE，然后返回gOSE的值；若为1，则将gOSE的值与0Xffffffff异或，后赋值给gOSE，然后返回gOSE的值； ii. 加入内核互斥锁，使得两个进程在调用该系统调用时，能够做到互斥访问gOSE。 2. 对于系统调用编程题中的strict alternation算法，给出该算法中turn变量的虚地址，并且给出该变量的物理地址。

1. 添加系统调用：

在Linux内核中添加系统调用需要进行以下步骤：

1. 在内核源码树中的`arch/x86/entry/syscalls/syscall_64.tbl`文件中添加系统调用号和函数名。

   440     common  chitgpt_syscall     __x64_sys_chitgpt_syscall

2. 在内核源码树中的`include/linux/syscalls.h`文件中声明系统调用函数原型。

   asmlinkage long sys_chitgpt_syscall(int num, int flag);

3. 在内核源码树中的`kernel/sys.c`文件中定义系统调用函数。

   asmlinkage long sys_chitgpt_syscall(int num, int flag)
   {
       int result;
       if (flag == 0) {
           result = num % 10;
       } else {
           result = (num / 10) % 10;
       }
       return result;
   }

上面的代码实现了题目要求的功能：接受两个参数，返回值为参数1的个位或十位。

系统调用添加完毕后，需要重新编译内核并重启系统才能生效。

2. 修改系统调用：

在上面的系统调用基础上，添加全局变量和互斥锁：

   static int gOSE = 0;
   static DEFINE_MUTEX(gOSE_mutex);
   asmlinkage long sys_chitgpt_syscall(int num, int flag)
   {
       mutex_lock(&gOSE_mutex);
       gOSE = num;
       if (flag == 0) {
           gOSE = ~gOSE;
       } else {
           gOSE ^= 0xffffffff;
       }
       mutex_unlock(&gOSE_mutex);
       return gOSE;
   }

上面的代码实现了题目要求的功能：添加全局变量gOSE并赋值，根据flag的值对gOSE进行按位取反或异或操作，使用互斥锁确保对gOSE的互斥访问。

关于内核全局变量和互斥锁的具体使用方法可以参考Linux内核源码和相关文档。

3. strict alternation算法中turn变量的虚地址和物理地址：

在strict alternation算法中，turn变量是一个全局变量，用于表示当前能够访问共享资源的进程编号。在Linux内核中，全局变量的虚地址可以通过`&turn`来获取，物理地址可以通过`virt_to_phys(&turn)`来获取。

具体实现代码如下：

   static unsigned long turn;
   void *virt_addr = &turn;
   phys_addr_t phys_addr = virt_to_phys(virt_addr);
   printk(KERN_INFO "turn virtual address: %p, physical address: %llx\n", virt_addr, phys_addr);

上面的代码将turn变量的虚地址和物理地址打印出来，以便进行调试和了解内核地址映射机制。