lab4

1. 编程:分配并初始化一个进程控制块 (10分)

alloc_proc 函数（位于 kern/process/proc.c 中）负责分配并返回一个新的 struct proc_struct 结构，用于存储新建立的内核线程的管理信息。ucore 需要对这个结构进行最基本的初始化，你需要完成这个初始化过程。

提示：在 alloc_proc 函数的实现中，需要初始化的 proc_struct 结构中的成员变量至少包括：state/pid/runs/kstack/need_resched/parent/mm/context/tf/cr3/flags/name。

请在实验报告中简要说明你的设计实现过程。并回答如下问题：

• 请说明 proc_struct 中struct context context和struct trapframe *tf成员变量含义和在本实验中的作用是啥？（提示：通过看代码和编程调试可以判断出来）

2. 编程：为新创建的内核线程分配资源（10分）

创建一个内核线程需要分配和设置好很多资源。kernel_thread 函数通过调用do_fork函数完成具体内核线程的创建工作。do_kernel 函数会调用 alloc_proc 函数来分配并初始化一个进程控制块，但 alloc_proc 只是找到了一小块内存用以记录进程的必要信息，并没有实际分配这些资源。ucore 一般通过 do_fork 实际创建新的内核线程。do_fork 的作用是，创建当前内核线程的一个副本，它们的执行上下文、代码、数据都一样，但是存储位置不同。在这个过程中，需要给新内核线程分配资源，并且复制原进程的状态。你需要完成在 kern/process/proc.c 中的 do_fork 函数中的处理过程。它的大致执行步骤包括：

• 调用 alloc_proc，首先获得一块用户信息块。

• 为进程分配一个内核栈。

• 复制原进程的内存管理信息到新进程（但内核线程不必做此事）

• 复制原进程上下文到新进程

• 将新进程添加到进程列表

• 唤醒新进程

• 返回新进程号

请在实验报告中简要说明你的设计实现过程。请回答如下问题：

• 请说明 ucore 是否做到给每个新 fork 的线程一个唯一的 id？请说明你的分析和理由。

3. 阅读代码，理解 proc_run 函数和它调用的函数如何完成进程切换的。(5分)

请在实验报告中简要说明你对 proc_run 函数的分析。并回答如下问题：

• 在本实验的执行过程中，创建且运行了几个内核线程？

• 语句local_intr_save(intr_flag);....local_intr_restore(intr_flag);在这里有何作用?请说明理由