impl sys_trace

Author: flappyBug

lab3.md

@@ -0,0 +1,61 @@
+# 功能简述
+
+# 问答题
+
+1. 正确进入 U 态后，程序的特征还应有：使用 S 态特权指令，访问 S 态寄存器后会报错。 请同学们可以自行测试这些内容（运行 三个 bad 测例 (`ch2b_bad_*.rs`) ）， 描述程序出错行为，同时注意注明你使用的 sbi 及其版本。
+2. 深入理解 trap.S 中两个函数 `alltraps` 和 `restore` 的作用，并回答如下问题:
+
+   1. L40：刚进入 `restore` 时，sp 代表了什么值。请指出 `restore` 的两种使用情景。
+
+   2. L43-L48：这几行汇编代码特殊处理了哪些寄存器？这些寄存器的的值对于进入用户态有何意义？请分别解释。
+
+   ```asm
+   ld t0, 32*8(sp)
+   ld t1, 33*8(sp)
+   ld t2, 2\*8(sp)
+   csrw sstatus, t0
+   csrw sepc, t1
+   csrw sscratch, t2
+   ```
+
+   3. L50-L56：为何跳过了 x2 和 x4？
+
+   ```asm
+   ld x1, 1*8(sp)
+   ld x3, 3*8(sp)
+   .set n, 5
+   .rept 27
+   LOAD_GP %n
+   .set n, n+1
+   .endr
+   ```
+
+   4. L60：该指令之后，sp 和 sscratch 中的值分别有什么意义？
+
+   ```asm
+   csrrw sp, sscratch, sp
+   ```
+
+   5. `__restore`：中发生状态切换在哪一条指令？为何该指令执行之后会进入用户态？
+
+   6. L13：该指令之后，sp 和 sscratch 中的值分别有什么意义？
+
+   ```asm
+   csrrw sp, sscratch, sp
+   ```
+
+   7. 从 U 态进入 S 态是哪一条指令发生的？
+
+# 荣誉准则
+
+1. 在完成本次实验的过程（含此前学习的过程）中，我曾分别与 以下各位 就（与本次实验相关的）以下方面做过交流，还在代码中对应的位置以注释形式记录了具体的交流对象及内容：
+
+无
+
+2. 此外，我也参考了 以下资料 ，还在代码中对应的位置以注释形式记录了具体的参考来源及内容：
+
+无
+
+3. 我独立完成了本次实验除以上方面之外的所有工作，包括代码与文档。 我清楚地知道，从以上方面获得的信息在一定程度上降低了实验难度，可能会影响起评分。
+
+4. 我从未使用过他人的代码，不管是原封不动地复制，还是经过了某些等价转换。 我未曾也不会向他人（含此后各届同学）复制或公开我的实验代码，我有义务妥善保管好它们。 我提交至本实验的评测系统的代码，均无意于破坏或妨碍任何计算机系统的正常运转。 我清楚地知道，以上情况均为本课程纪律所禁止，若违反，对应的实验成绩将按“-100”分计。

os/src/syscall/mod.rs

@@ -24,17 +24,39 @@ const SYSCALL_TRACE: usize = 410;
 mod fs;
 mod process;
 
+use core::sync::atomic::{AtomicIsize, Ordering};
+
 use fs::*;
 use process::*;
 
+static SYSCALL_WRITE_COUNT: AtomicIsize = AtomicIsize::new(0);
+static SYSCALL_EXIT_COUNT: AtomicIsize = AtomicIsize::new(0);
+static SYSCALL_YIELD_COUNT: AtomicIsize = AtomicIsize::new(0);
+static SYSCALL_GET_TIME_COUNT: AtomicIsize = AtomicIsize::new(0);
+static SYSCALL_TRACE_COUNT: AtomicIsize = AtomicIsize::new(0);
 /// handle syscall exception with `syscall_id` and other arguments
 pub fn syscall(syscall_id: usize, args: [usize; 3]) -> isize {
     match syscall_id {
-        SYSCALL_WRITE => sys_write(args[0], args[1] as *const u8, args[2]),
-        SYSCALL_EXIT => sys_exit(args[0] as i32),
-        SYSCALL_YIELD => sys_yield(),
-        SYSCALL_GET_TIME => sys_get_time(args[0] as *mut TimeVal, args[1]),
-        SYSCALL_TRACE => sys_trace(args[0], args[1], args[2]),
+        SYSCALL_WRITE => {
+            SYSCALL_WRITE_COUNT.fetch_add(1, Ordering::Relaxed);
+            sys_write(args[0], args[1] as *const u8, args[2])
+        }
+        SYSCALL_EXIT => {
+            SYSCALL_EXIT_COUNT.fetch_add(1, Ordering::Relaxed);
+            sys_exit(args[0] as i32)
+        }
+        SYSCALL_YIELD => {
+            SYSCALL_YIELD_COUNT.fetch_add(1, Ordering::Relaxed);
+            sys_yield()
+        }
+        SYSCALL_GET_TIME => {
+            SYSCALL_GET_TIME_COUNT.fetch_add(1, Ordering::Relaxed);
+            sys_get_time(args[0] as *mut TimeVal, args[1])
+        }
+        SYSCALL_TRACE => {
+            SYSCALL_TRACE_COUNT.fetch_add(1, Ordering::Relaxed);
+            sys_trace(args[0], args[1], args[2])
+        }
         _ => panic!("Unsupported syscall_id: {}", syscall_id),
     }
 }

os/src/syscall/process.rs

@@ -1,5 +1,12 @@
 //! Process management syscalls
+use core::sync::atomic::Ordering;
+
 use crate::{
+    syscall::{
+        SYSCALL_EXIT, SYSCALL_EXIT_COUNT, SYSCALL_GET_TIME, SYSCALL_GET_TIME_COUNT, SYSCALL_TRACE,
+        SYSCALL_TRACE_COUNT, SYSCALL_WRITE, SYSCALL_WRITE_COUNT, SYSCALL_YIELD,
+        SYSCALL_YIELD_COUNT,
+    },
     task::{exit_current_and_run_next, suspend_current_and_run_next},
     timer::get_time_us,
 };
@@ -38,8 +45,22 @@ pub fn sys_get_time(ts: *mut TimeVal, _tz: usize) -> isize {
     0
 }
 
-// TODO: implement the syscall
-pub fn sys_trace(_trace_request: usize, _id: usize, _data: usize) -> isize {
+pub fn sys_trace(trace_request: usize, id: usize, data: usize) -> isize {
     trace!("kernel: sys_trace");
-    -1
+    match trace_request {
+        0 => return unsafe { (id as *const u8).read_volatile() } as isize,
+        1 => {
+            unsafe { (id as *mut u8).write_volatile(data as u8) };
+            return 0;
+        }
+        2 => match id {
+            SYSCALL_EXIT => SYSCALL_EXIT_COUNT.load(Ordering::Relaxed),
+            SYSCALL_GET_TIME => SYSCALL_GET_TIME_COUNT.load(Ordering::Relaxed),
+            SYSCALL_WRITE => SYSCALL_WRITE_COUNT.load(Ordering::Relaxed),
+            SYSCALL_TRACE => SYSCALL_TRACE_COUNT.load(Ordering::Relaxed),
+            SYSCALL_YIELD => SYSCALL_YIELD_COUNT.load(Ordering::Relaxed),
+            _ => return 0,
+        },
+        _ => return -1,
+    }
 }