创建并执行用户进程

proj10.1概述

proj10.1是lab3的第二个project。它在proj10的基础上实现了对用户态进程的支持，主要扩展设计了用户进程执行的用户地址空间、对用户进程访存错误的异常处理、提供用户进程执行效率的按需分页和写时复制的支持、加载并执行依附在ucore内核文件的用户执行程序、实现系统调用机制等。

• mm/memlayout.h：定义了用户态空间的范围，具体可看“Virtual memory map”的ASCII图注释。
• mm/vmm.[ch]：在vmm.h文件中，扩展了mm_struct数据结构，支持多进程对mm_struct的引用计数和互斥访问，和针对mm_struct结构的引用计数操作和互斥操作；在vmm.c中，主要增加了部分函数防止多进程（比如父子进程、多线程等）同时访问进程的mm进程内存管理数据结构。
• syscall/syscall.[ch]：新增加的部分，提供用户态进程所需的系统服务的操作系统层接口，根据系统调用号，在转到具体的服务功能函数中完成用户态进程的服务请求。
• trap/trap.c：增加对系统调用的初始化和处理，扩展对访存错误异常的处理。
• user/*：实现应用程序所需的基本库函数支持，提供实现系统调用的用户层接口。

编译并运行proj10.1的命令如下：

上述执行输出相对于proj10没有太多变化，只是出现了“kernel_execve: … hello pass”等字符串。但其实在其背后，涉及创建用户态进程，把执行代码加载到用户态线程地址空间，执行系统调用等一系列操作。为了更好地理解proj10.1的设计和实现方案，我们先需要在了解一下用户态进程的特征。下面我们将从原理和实现两个方面对此进行进一步阐述。