OS-Lab3总结

进程控制块

进程控制块 PCB 是一个很重要的内容。

/* include/trap.h 文件内容 */
struct Trapframe { // 陷阱帧，用于在陷入内核时保存进程上下文。
	/* 保存32个寄存器 */
	unsigned long regs[32];

	/* 保存特殊寄存器 */
	unsigned long cp0_status;
	unsigned long hi;
	unsigned long lo;
	unsigned long cp0_badvaddr;
	unsigned long cp0_cause;
	unsigned long cp0_epc;
};

/* include/env.h 文件内容 */

// env_status 的三种取值
#define ENV_FREE 0
#define ENV_RUNNABLE 1
#define ENV_NOT_RUNNABLE 2

struct Env {
	struct Trapframe env_tf;  // 用于保存上下文
	LIST_ENTRY(Env) env_link; // 构建空闲进程链表
	u_int env_id;		  // 独特的进程id
	u_int env_asid;		  // 进程的asid，填入TLB表项中
	u_int env_parent_id;	  // 进程的父进程id
	u_int env_status;	  // 进程的运行状态
	Pde *env_pgdir;		  // 进程的页目录内核虚拟地址
	TAILQ_ENTRY(Env) env_sched_link; // 进程的调度队列
	u_int env_pri;		  // 进程的优先级

	u_int env_ipc_value;   // data value sent to us
	u_int env_ipc_from;    // envid of the sender
	u_int env_ipc_recving; // env is blocked receiving
	u_int env_ipc_dstva;   // va at which to map received page
	u_int env_ipc_perm;    // perm of page mapping received

	u_int env_user_tlb_mod_entry; // user tlb mod handler

	u_int env_runs; // number of times been env_run'ed
	char env_path[256];
};

asid 之所以要单独拎出来而不能直接使用 envid（明明他们都是独特的），是因为我们要将 asid 塞入 TLB 表项中，这对 asid 的位长提出了限制。我们对于 asid 位长的限制是 6 位，也就是说我们最多有 64 个可供分配的 asid。我们需要为 asid 建立分配回收机制。

在实验中，存放进程控制块的物理内存在系统启动后就已经分配好，就是 envs 数组。为快速分配进程控制块，我们同样需要使用链表来管理进程块。