JOS实验四：实现调度与exofork解析

"JOS LAB4实验记录 - 华中科技大学集群网络与服务计算实验室 - 卓达城" 本文档详细记录了MIT JOS (Jail Operating System) 实验室实验四的内容，主要涉及操作系统内核的调度算法实现、系统调用的修改以及`sys_exofork`函数的解析。实验环境为华中科技大学集群网络与服务计算实验室，作者为卓达城。 在实验的第一部分，作者修改了`kern/sched.c`中的`sched_yield`函数，用于实现简单的调度算法。该函数遍历环境队列，寻找可运行的环境，并在找到时切换执行。同时，`syscall.c`中的`syscall`函数也被调整，以适应实验需求。 为了测试调度效果，`init.c`中创建了多个环境。实验过程中需要注意控制Bochs模拟器的输出，避免因调试信息过多导致屏幕刷屏。作者提供了两种解决方式：一是关闭Bochs或删除调试信息，二是激活特定代码行以优化输出。 实验的难点在于`sys_exofork`函数的实现。这个函数用于创建新的环境，是理解和实现JOS的关键。`sys_exofork`涉及到中断和异常处理，这部分内容需要对CPU中断机制有深入理解。作者简要介绍了CPU中断的分类，如fault、trap、interrupt（用户调用）以及不易翻译的`abort`。中断和异常可以跨特权级切换，而call则受限于同特权级或降级切换。 在`sys_exofork`中，需要处理页表的复制和内存分配，包括使用虚拟页目录（VPD）和虚拟页表（VPT）。实验过程中可能需要利用回环搜索来处理pgdir和二级页表，这部分用加粗字体表示，是理解实验过程的重点。 在实现`sys_exofork`时，还要回顾中断和异常处理的基本原理，包括如何进行特权级切换以及如何处理不同类型的中断和异常。这部分内容对于正确理解和实现JOS的进程创建至关重要。 JOS LAB4着重于操作系统的调度和进程创建，通过修改内核源码，学习操作系统核心功能的实现。实验者需要具备一定的汇编语言基础、中断处理知识以及操作系统原理的理解。通过这样的实践，学生能更深入地掌握操作系统的设计和实现。