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实验内容

• 这个实验的目标是优化 xv6 中的某些系统调用（如 getpid()），通过共享内存的方式减少用户态和内核态之间的切换开销。
• 其中，物理地址在kernel/memlayout.h中定义

#define USYSCALL (TRAPFRAME - PGSIZE)
struct usyscall {int pid;  // Process ID
};

修改内容

• kernel/proc.h中添加定义

struct proc {// ... 原有字段struct usyscall *usyscall;  // 共享内存区域
};

• kernel/proc.c 中分配共享页面（分配物理页）

static struct proc*
allocproc(void)
{// ... 原有代码// Allocate a usyscall pageif((p->usyscall = (struct usyscall *)kalloc()) == 0){freeproc(p);release(&p->lock);return 0;}p->usyscall->pid = p->pid;  // 初始化共享数据// ... 原有代码
}

• kernel/proc.c 中释放共享页面（回收物理页）

static void
freeproc(struct proc *p)
{// ... 原有代码if(p->usyscall)kfree((void*)p->usyscall);p->usyscall = 0;// ... 原有代码
}

• kernel/proc.c 中添加映射（映射虚拟地址和物理页）

pagetable_t
proc_pagetable(struct proc *p)
{// ... 原有代码// map the USYSCALL pageif(mappages(pagetable, USYSCALL, PGSIZE,(uint64)(p->usyscall), PTE_R | PTE_U) < 0){uvmunmap(pagetable, TRAMPOLINE, 1, 0);uvmunmap(pagetable, TRAPFRAME, 1, 0);uvmfree(pagetable, 0);return 0;}return pagetable;
}

• kernel/proc.c 中释放映射

void
proc_freepagetable(pagetable_t pagetable, uint64 sz)
{uvmunmap(pagetable, TRAMPOLINE, 1, 0);uvmunmap(pagetable, TRAPFRAME, 1, 0);uvmunmap(pagetable, USYSCALL, 1, 0);  // 取消映射共享页面uvmfree(pagetable, sz);
}