讨论:Nachos 2013: Multiprogramming

要怎么知道一个process是否是正常退出的？

A1：The exit status of a process that exits abnormally is up to you.

A2：exit什么值都是正常的，理论上不应该依赖于对于status的值判断是否正常退出。不正常推出主要是指exception或者unknown systemcall。

A3：Nachos就是一个低幼的操作系统。如果真的有什么操作系统不认识的情况出现，操作系统就会崩掉，而不仅仅是进程非正常结束。所以不正常结束，可以视为操作系统知道发生的是什么，但不知道怎么处理。

具体来说，就是操作系统发现出现问题后，他的所有处理方案都不能用，就只能不正常结束了。

A4：“The exit status of the exiting process should be transferred to the parent, in case the parent calls the join system call. The exit status of a process that exits abnormally is up to you. For the purposes of join, a child process exits normally if it calls the exit syscall with any status, and abnormally if the kernel kills it (e.g. due to an unhandled exception).”

举个例子：如果进程还能继续跑，就没有什么能说明它是否在正常跑，也就没有干掉它的理由。只有当进程发现，它无法继续跑了，它就会给操作系统抛个异常。操作系统看到这个异常，就去处理这个异常。如果是操作系统认识的异常，比如open，操作系统就会去做，然后再给进程去做。但如果操作系统不知道怎么处理这个异常，它就有干掉这个进程的理由。这个时候，它才会干掉这个进程。于是干掉子线程并且让父线程知道，就是操作系统需要做的事情。

作为一个进程，他抛异常是因为他做不下去了，让操作系统帮他继续做下去。于是它是不应该知道操作系统能处理哪些问题，不能处理哪些问题的。至于怎么搞死它，只要能让父进程知道你把他儿子搞死了，怎么做都可以。

跑test_exit,test_matmult的时候会出现exceptionReadOnly和exceptionIllegalInstruction

A：For the purposes of join, a child process exits normally if it calls the exit syscall with any status, and abnormally if the kernel kills it (e.g. due to an unhandled exception).

stdin stdout要上锁吗？

A1：Do not implement any kind of file locking; this is the file system's responsibility.

A2：看UserKernel.console.openForReading()的实现。另外Nachos的每个进程都只有一个线程。

lotteryScheduler里pickNextThread的时候是自己随机一个数，然后随便选个priority比这个数大的thread吗？

A：[n1,n2,n3,n4,n5]

假设上面是一个队列中各个线程持有的彩票的数量，一种实现方法是产生一个1-（n1+n2+n3+n4+n5）之间的随机数，然后这个随机数落到哪个区间就选择哪个线程。

测试的话，比如一个线程还在等待锁，你让它运行了，当然是不可以的，但是一个有两张彩票，一个有3张彩票，哪个到底下一个运行，我们是没法测的。但是后面的phase3中，你的lotteryScheduler如果有问题，很可能会超时。

操作系统自身的内存使用是由谁管里的?

Q：操作系统本身有很多数据结构，队列啊什么。我们好像想建一个队列就建一个，而它们好像是游离在整个内存区域之外的。但是操作系统的这些数据结构的存储也应该是在内存里啊。那它们是由谁怎么管理的?

A：Nachos是运行在jvm上的，不是运行在硬件之上的，和真实的操作系统有区别。

Phase 2该如何运行？

Q：Phase 2该如何运行啊？我无论设置什么coff，比如-[] nachos-sjtu/conf/proj2.conf -- nachos.ag.CoffGrader -x hello.coff，结果都是

Testing the console device. Typed characters

will be echoed until q is typed.

然后就卡住了，输了q也没什么用。求问这是什么情况？

A:把UserKernel.selfTest()的内容注释掉。

test_files3

如果有人跟我一样苦逼地在调test_files3的话。。。友情提示一下，如果运行完了，如果一个苦逼的on_the_fly_delete还存在在test文件夹里的话，要苦逼地将它手动删掉。。。

反正我是在它把自己删掉之前程序就跪了，没等到它把自己删掉。。导致后来再跑都提前跪了。。。T.T

对于test_file的一点声明

linux 和 windows不同的区别让我们注意到：

A stub file system interface to the UNIX file system is already provided for you

所以实际情况应该是：

对于大部分操作win和linux是一致的，但对于unlink这个操作两边不一致。

很多涉及unlink的问题，在linux下很可能就是完全正确的，但在win下评测，被评测为错误。

在handleExit里加一句 coff.close();

没过test_file2的同学在handleExit里加一句 coff.close();

grader_user1.coff的运行参数是什么？

A：用到的是： -[] conf/proj2.conf -- nachos.ag.UserGrader1 -x grader_user1.coff

所有测试用的都是pre里APhase2的内容。

关于shCXR.coff

Q：它是新建了几个process跑，没有用join，然后主程序exit了。 这时候是应该等那几个在后台跑的process跑完还是主程序跑完就halt？

A：最后一个process结束的时候负责关机

怎么把输出里面一大堆汇编去掉？

A：把参数里的-d ma去掉就行了

File名字最长是多少？

Q：那些filename 是 char *，我想用readVirtualMemoryString读出来，那设置的maxLength应该是多少？

A：'User processes store filenames and other string arguments as null-terminated strings in their virtual address space. The maximum length of for strings passed as arguments to system calls is 256 bytes. '

印象中从来没有考虑过文件名大于256的情况。。。

phyPageNum大小需要多少？

A：对于不同的测试点，会有不同的Configure需求，每个Phase都是这样。

在phase2里，至少要开到256才能保证样例数据。

一个文件可以多次open？

A：以下结论仅供你们参考

1. creat返回的fd是可读写的，不必要再open一次；

2. 但是creat之后再open也是允许的。换句话说，一个文件允许被open多次；

3. 既然允许被open多次，就允许被close多次，比如下面的代码合法：

int fd1, fd2;

fd1 = create("test");

fd2 = open("test");

close(fd1);

close(fd2);

 这里的fd1和fd2是否相同，取决于你们实现。我当时是返回不同的fd；

4. 允许多个进程对同一个文件读写。这在主流操作系统也是允许的(主流操作系统在open的时候大多可以指定是否与其他进程共享这个文件；但是nachos比较简陋，可以认为永远允许)。但是同时读写产生的结果是未定义的；

5. 上面这条的意思是说同时读写同一个文件，read和write可以返回以任意顺序进行读写的返回值，但是不可以造成对文件系统的破坏。这是要在文件系统里做的。

exit和join的调用顺序，以及传递status的机制

Q：刚才看了\test\syscall.h，有一个问题求问助教：

关于void exit(int status)和int join(int pid, int *status)

这里面两句话看得我一头雾水：

在exit的注释里有句话：

status is returned to the parent process as this process's exit status and can be collected using the join syscall.

在join的注释里有句话：

status points to an integer where the exit status of the child process will be stored. This is the value the child passed to exit().

本来对join还是比较清楚的，看完这段就什么都不懂了。。。助教能否解释一下exit和join的调用顺序，以及传递status的机制？

A：当调用join的时候，父线程停止运行，子线程运行，子线程运行完了，父线程当然是从join处接着运行，join的地方发生了线程的切换，status可以设置一个父线程子线程都认识的地方存就行了。

请问怎么给测试程序加参数？

Q：比如echo.c中argc和argv是如何提供的？

A：注意在UserKernel中Run()过程Lib.assertTrue(process.execute(shellProgram, new String[] { }));

这里可以传递参数，但从外部Nachos直接传参数是不行的

评测时直接在c中将参数写入后编译成coff，保证测试数据中不含参数，也不会改动你们的程序

handleExec(....)打开的可执行文件，要不要用一个descriptor记录下来？

A：不要，这不是打开文件，这是load程序代码

如果一个文件被同一个进程open了两次，那么第二次open应该返回什么？

Q：1. 如果一个文件被同一个进程open了两次，那么第二次open应该返回什么？-1？旧的描述符？还是新的描述符？这里假设两次打开都成功；

2. 要是把上面问题中的任何一个或者两个open替换成creat，结果也是一样的吗？

A：1.在phase2不需要关心这个问题，因为你是直接调用filesystem，filesystem返回什么你就把它返回给用户。不必检查是否文件已经打开过。

2.同上

总结一下测试几个coff的方法

1. 确保你的framework是最新的( 其实是因为AutoGrader升级了 )

2. 建立test文件夹，使得其与你的工程nachos-sjtu在同一级文件夹（即保持svn的目录结构，如果本来就用svn目录结构的同学就不用管了）

不想使用原有test路径的同学，需要在conf里添加FileSystem.testDirectory，同时运行时要在 -#后添加参数testRoot。

注意: 如果不这样做的话你不仅要设定FileSystem.testDirectory还要改CoffGrader的路径处理，否则找不到*.out

3. 将test-case-preview/phase2/testcases中的所有文件不带目录地copy到那个test文件夹里，同时确保nachos-framework/test里的文件(*.c啊*.coff啊什么的)也都在test文件夹里

4. 测试: -- nachos.ag.CoffGrader -[] YOUR_CONFIGURE_FILE_PATH -x TEST_GRADER [ -# output=STANDARD_ANSWER_FILE ]

Example: -- nachos.ag.CoffGrader -[] conf/proj2.conf -x test_matmult.coff -# output=test_matmult.out

注意: --后面有空格！！！output是指标准答案文件，用来比较的，不是用来输出到文件的。。。

Reference:

[1]. XiaoJia - 关于运行phase2的preview testcases的一点心得(?)。。。

preview的testcase里，sample.sh里是不是拼写错误了

Q：

matmult
echo 123
matmult &
matmult &
matmult &
matmult &
matmult &
exut
exit
end

倒数第三行和倒数第二行差距比较大啊，是故意而为之？

A：这个是故意的。正确情况就应该是exec failed。

exut.coff这个文件是不存在的，所以不能执行，所以你的nachos需要容忍这种情况，但又不影响其他程序。

用户的进程认为他虚地址空间是无限大的吗？

A：不是无限大，是足够大。在这里就是物理内存的大小，phase3就是虚拟内存的大小

如果一个新创建的进程所需要的页表数当前的物理内存不能满足，那么要不要执行换页操作？

A：不需要，phase3的内容，这里只需要假设内存够大就行了

一个UserKernel在一次simulate中只会有一个吗？

A：对

如果父进程exit了，那么要让所有的子进程exit吗？

A：spec目前没有要求，那就应该不会有这样的数据

PS：你们可以多看看Processor里面的函数，有些比较有用的，比如pageFromAddress等。

hint: 在UserProcess.loadSections()里面有一行注释，// for now, just assume virtual addresses=physical addresses，这里是要初始化pageTable的。

hint2: 注意在分配内存的时候的同步性问题。

创建文件的时候用不用考虑文件名重名的问题？

A：在phase2你只需要调用filesystem，你不用实现filesystem，所以不需要care这个，因为你并不实现创建文件的逻辑

每个进程包含一个还是多个线程？

A：在nachos里是单线程

standard input and standard output被关闭后，0和1两个文件描述符其他文件还能用吗？

A：应该是不能用的吧。。。不过没有这么bt的数据吧

能不能解释一下coff是怎么回事？

A：coff就理解成exe吧，或者是汇编代码，ld a(b), r1; add r1 r2 r3之类的，Processor会解释他们并进行计算。

create一个文件后要不要在进程中保留下来？也就是要不要给它个文件标识符？

Q：看Nachos代码中的comment似乎是要返回文件标识符的

不过在cp.c中

creat(argv[2]);
dst = open(argv[2]);
......
close(dst);

如果create要在进程中保存文件对象的话，那么程序中并没有close这个文件对象将会导致这个文件不能被删除

所以我个人感觉不需要为create在进程中保存下文件对象，不知是不是这样？

A：syscall的语义请严格按照syscall.h中的specification实现

"Returns the new file descriptor, or -1 if an error occurred."

用户程序如何写不能作为参考标准，但有一点：只要程序合法，你不能让他crash

比如你说的cp.c先creat再open，这个没有问题，哪怕open很多此也没有问题，一直不close也没有问题，因为OS要负责在进程退出时回收所有资源（file descriptor table, file table entry等）

我们只能表示这样的程序写的不好，会在退出之前占用不必要的资源（遗憾的是事实上这种程序遍地都是……）