实验2：系统调用

上一节介绍了系统调用的相关细节之后，实验二的代码实现起来其实并不难。实验二的代码可以在 lab2 中查看到。

trace

对于这个系统调用，每次系统调用都会产生一次额外的判断，看起来有点浪费资源了。而且每个进程都会携带一个 mask，大部分情况下空间也浪费了。不知道 Linux 是怎么实现的。

为了实现父子进程都会被 trace 追踪到，就需要修改一下 fork，从这也可以了解到 fork 的一些细节。感觉有意思的主要是两点。

• 创建子进程的时候，会将子进程的 a0 寄存器直接设置为 0，这也是为什么父子进程的返回值会不同的原因。
• 子进程的创建就是一个简单的拷贝，所以父子进程的一切都会保持一致，这里可以做一个 Copy-on-write 的优化，好像到课程后面会涉及到。

sysinfo

这个系统调用就比较好玩，从这也了解了一些好玩的东西。

进程

可以发现在 kernel/proc.c 设置了一个 64 个元素的 proc 数组，这个数组就是 Xv6 的 process table。也就是说，Xv6 最多能同时运行 64 个进程。process table 也是一个很大的主题，这个后续的课应该会讲到，暂时不用管。

从这可以联系到 Linux 和 Windows。Linux 的最大进程数可以在 /proc/sys/kernel/pid_max 这个文件中查看到，32 位系统最大进程数为 32768，64 位为 4194304。Windows 好像并没有官方文档说明最大进程数，但是可以在 Pushing the Limits of Windows: Processes and Threads 一文中了解到相关的信息。

内存

Xv6 对内存的管理看起来比较简单粗暴，直接使用一个链表将所有的可用内存串在一起。从代码中可以看到，Xv6 每页的大小为 4096 个字节，其能接受的最大内存大小为 128M。并且 Xv6 只使用 0x80000000L 之后的内存，在内核链接脚本解析中有提到过，之前的地址空间将会用于放置 IO 设备。

总结

总体难度不大，但是从这个实验却可以了解到系统内部的很多细节知识，不得不说这实验设计的真不错。