Nachos-3.4 系统调用 实现Create Open Read Write Close

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Nachos-3.4 系统调用 实现Create Open Read Write Close

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我使用的是32位，ubuntu16.04 虚拟机是VMware Nachos是3.4版本的

[简要说明]

本学期的实验课重点来了，就是关于nachos的实验。上上个星期，我开始接触到Nachos ，准确的说是Nachos-4.1。其实我大部分时间都是花在搭建Nachou-4.1的工作上，大概花了两周，都没搭好。我最开始是在ubuntu上搭建的，之后又在red hat linux 上搭建。然后又是ubuntu 这个过程真的有点想吐。还好最后将Nachos-4.1和Nachos-3.4的安装都弄好了，不过最近太忙了，但是我想之后还是会写一篇文章的吧，相信之后会有无数的学弟学妹们，走在被Nachos坑的路上。
好，进入正题。今天主要是讲Nachos-3.4的系统调用。
我将从三个方面来讲
1. Nachos-3.4系统调用的整个过程
2. 分析系统调用过程，我们修改内容步骤介绍
3. Create,Open,Write,Read,Close这五个系统调用函数的实现

1. Nachos-3.4系统调用的整个过程

1. Nachos-3.4源码的结构

如上图所示：Nachos-3.4 code 文件夹下内容，我将其大致分为三部分

1. bin:
   通过交叉编译器将主机运行的程序转换为Nachos用户态可运行的程序（出现coff2noff文件）
   注意：我们知道Nachos实际上是相当与一个虚拟机，我们通过 nachos -x uerprogram 这样的命令来运行用户写的程序，用户写出来的.c文件只用通过交叉编译器mips以及这个bin文件下内程序转换为coff2noff文件才能在nachos下运行。

2. nachos核心部分：
   filesys:文件系统管理
   machine:模拟机器硬件
   network：网络系统管理
   threads:内核线程管理
   vm:虚拟内存

3. 与用户相关：
   test:用户态程序
   userprog:用户程序管理
   注意：下面的Makefile主要是用于nachos整体编译安装

2. Nachos-3.4运行用户态程序和目录结构间的关系

如上图，可以将自己写的程序和nachos分开，分为三步：

1. 首先你在/nachos-3.4/code/这个路径下通过make 将nachos整体编译，此时nachos相当于准备好了，它是一个虚拟机
2. 其次你在/nachos-3.4/code/test 这个目录下编写自己的.c文件，修改Makefile,然后make(这个过程会调用mips) 生成一个coff2noff文件

3. 最后通过在/nachos-3.4/code/test这个路径下 让准备好的nachos 和准备好的用户程序结合起来，也就是用户程序开始调用系统，nachos为用户程序提供支持~~

   **整个过程中使用的指令： /nachos-3.4/code/下 make
   /nachos-3.4/code/test 下 编写your.c(举个栗子) 文件 ，修改Makefile，make
   /nachos-3.4/code/test下 ../userprog/nachos -x your (-x指运行用户程序)**

3. Nachos-3.4系统调用过程中调用的函数

这个部分有一定难度，一定是要参考Nachos-3.4的源代码看才行

//以下是函数出现的线性顺序
main.cc                        //nachos整个程序的入口 
startProcess（）                //根据-x 知道是要运行用户程序，由此调用此函数（在main.cc中）
machine->run()                 //StartProcess函数将可执行文件加载到地址空间后，交给当前执行线程进行处理。调用machine->Run()函数。
OneInstruction()
/*Run函数模拟了CPU的执行过程，每次执行一条指令。然后时钟向前并等待下次中断。执行指令函数为OneInstruction(machine目录下mipssim.cc中)。每一条指令是一个Instruction类，该类定义在machine.h中。Instruction类中有两个重要的参数：opCode和一个寄存器。*/
RaiseException()              //在OneInstruction函数中，当操作指令为OP_SYSCALL时会使用RaiseException函数触发中断。
interrupt->setStatus(SystemMode)将系统切换到内核态
Exce