5. 用户进程（+ 虚拟内存管理 + 线程管理）

实验要求

1. 阅读理解文档第八章。
2. 编程实现：为 rcore 增加 sys_fork 。（20 分）

实验指导

• 测试文件

• 测试方法：python3 test.py lab5

• 参考输出：

  • 该输出仅供参考；
  • 因为调度的不确定性，线程结束的顺序甚至申请到的 TID 会有不同；
  • 故你的输出不需要和该输出完全一样；
  • 在评阅过程中，我们会人工抽查运行结果。

  I am child
  ret tid is: 0
  thread 2 exited, exit code = 0
  I am father
  ret tid is: 2
  thread 1 exited, exit code = 0
  I am child
  ret tid is: 0
  thread 3 exited, exit code = 0
  I am father
  ret tid is: 3
  thread 0 exited, exit code = 0
  

思考以下问题：

1. 如何控制子进程的返回值？（线程管理）

   修改上下文中的 a0 寄存器。

2. 目前尚未实现进程切分，是否可以偷懒把线程当进程用？

   目前，可以。（出于偷懒甚至不需要维护进程的父子关系）

3. 如何复制一个线程？（虚拟内存管理）

   分配新的栈、新的页表，并将页表的内容进行复制和映射。

4. 为什么这道题这么难分值还和其它题一样？

   因为有现成的代码可以参考呀（小声）

   GitHub: rcore-os/rCore

一些可能有用的函数实现（仅供参考）：

// in syscall.rs
pub const SYS_FORK: usize = 220;
fn sys_fork(tf: &mut TrapFrame) -> isize {
    let new_thread = process::current_thread().fork(tf);
    let tid = process::add_thread(new_thread);
    tid as isize
}

// in paging.rs
impl PageTableImpl {
    pub fn get_page_slice_mut<'a>(&mut self, vaddr: usize) -> &'a mut [u8] {
        let frame = self
            .page_table
            .translate_page(Page::of_addr(VirtAddr::new(vaddr)))
            .unwrap();
        let vaddr = frame.start_address().as_usize() + PHYSICAL_MEMORY_OFFSET;
        unsafe { core::slice::from_raw_parts_mut(vaddr as *mut u8, 0x1000) }
    }
}