system call がインターフェースを決める。system call が発行されると、user space から kernel space への切り替えが起きて、操作を実行してまた user space にもどる。user space にいるときは、そのプロセスがアクセスできないメモリはCPU レベルの hardware protection によって保護される
xv6 のサービスは、
- process
- memory
- file descriptor
- pipe
- file system
からなる
process
process は、memory (instruction, data, stack) と、kernel private な状態からなる。各プロセスには pid が割り当てられる
- fork: メモリをコピーして子プロセスを作る fd table はコピーされ、file offset は共有される
- exit: プロセスを終了させ、リソースを開放
- wait: 子プロセスのどれかの exit を待ち、その pid を得る
exec: ELF binary を実行. fd table はそのまま
sbrk: メモリを n bytes 広げる
file descriptor
- Refer to a kernel managed object, a process may read from or to.
- Abstracts files, pipes, devices
fd table は per process. fd -> resource
- read - fd から読む。file offset は、dup, fork で共有
- close - fd を後の open で再利用可能にする
- open - 使われてない一番小さい fd になる. 0 が closed なら 0 -> I/O redirection
- dup - duplicates an existing fd, and returns new one refering to the same underlying I/O object. Shares file offset.
2>&1 は、2 は 1 の dup であるということ
pipe
pipe とは small kernel buffer.
pipe() は (read end fd, write end fd) を返す
read on a pipe は、write end に書かれるか、write end が close されるまで待つ
A | B | C というシェルコマンドは、
X
/ \
A Y
/ \
B C
みたいな親子関係のプロセスになる。Y は B, C の終了を待って exit する
file system
- chdir - change process's current directory. 相対パスのルートを変える
- mkdir - directory を作る
- open(..., O_CREATE) - data file を作る
- mknod - device file を作る device file かは file metadata で区別
- fstat - file 情報. stat.h は以下からなる
- type - ファイルタイプ
- dev - disk device
- ino - inode. ファイルの実体に対応。パスは複数持てる
- nlink - #links to file. 複数のパスをもつ場合 > 1
- size - size in bytes
- unlink - 名前を消す。link count が 0 かつそれを指す fd がないとき実体を消す