From 2001e8e478bf2d16f47035651157593c24a03ea7 Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: CGH0S7 <776459475@qq.com>
Date: Wed, 26 Mar 2025 09:32:27 +0800
Subject: [PATCH] optinal load_avg to fix

---
 Makefile            |  1 +
 answers-syscall.txt | 26 +++++++++++++-------------
 kernel/defs.h       |  2 ++
 kernel/proc.c       | 22 ++++++++++++++++++++++
 kernel/proc.h       |  4 ++++
 kernel/syscall.c    |  2 +-
 kernel/sysinfo.h    |  1 +
 kernel/sysproc.c    |  2 ++
 time.txt            |  2 +-
 user/sysinfo.c      | 21 +++++++++++++++++++++
 user/trace.c        |  5 -----
 11 files changed, 68 insertions(+), 20 deletions(-)
 create mode 100644 user/sysinfo.c

diff --git a/Makefile b/Makefile
index 034219f..cd90f07 100644
--- a/Makefile
+++ b/Makefile
@@ -195,6 +195,7 @@ UPROGS=\
 	$U/_find\
 	$U/_xargs\
 	$U/_trace\
+	$U/_sysinfo\
 	$U/_sysinfotest\
 
 
diff --git a/answers-syscall.txt b/answers-syscall.txt
index 7986401..b3c107c 100644
--- a/answers-syscall.txt
+++ b/answers-syscall.txt
@@ -1,18 +1,18 @@
-在xv6中，当执行到地址 `0x3ffffff11c` 处的 `sret` 指令时，特权级和执行流程的变化如下：
+在xv6中，当执行到地址 0x3ffffff11c 处的 sret 指令时，特权级和执行流程的变化如下：
 
-1. **特权级变化**  
-   - **执行前**：核心态（S模式，特权级 `1`）  
-   - **执行后**：用户态（U模式，特权级 `0`）  
-   `sret` 指令会从 `sstatus` 寄存器中恢复之前的特权级（由 `SPP` 位决定）。在进入陷阱处理时，处理器已自动将用户态的特权级（`0`）保存到 `sstatus.SPP`，因此 `sret` 会将特权级切换回用户态。
+1. 特权级变化  
+   - 执行前：核心态（S模式，特权级 1）  
+   - 执行后：用户态（U模式，特权级 0）  
+   sret 指令会从 sstatus 寄存器中恢复之前的特权级（由 SPP 位决定）。在进入陷阱处理时，处理器已自动将用户态的特权级（0）保存到 sstatus.SPP，因此 sret 会将特权级切换回用户态。
 
-2. **恢复点地址**  
-   恢复点地址由 `sepc` 寄存器指定。在进入陷阱处理时，`sepc` 被设置为触发 `ecall` 的下一条指令地址（即 `0x14`）。因此，`sret` 执行后，程序会跳转到 `0x14` 处继续执行用户代码。
+2. 恢复点地址  
+   恢复点地址由 sepc 寄存器指定。在进入陷阱处理时，sepc 被设置为触发 ecall 的下一条指令地址（即 0x14）。因此，sret 执行后，程序会跳转到 0x14 处继续执行用户代码。
 
-3. **执行的函数**  
-   `sret` 返回后，用户程序会从 `0x14` 处继续执行。根据 `initcode.S` 的代码，`0x14` 是 `ecall` 指令的下一条地址。若 `exec` 系统调用成功，用户地址空间会被替换为新程序（如 `init`），此时 `sret` 返回后直接进入新程序的入口点。若 `exec` 失败（理论上不会发生），则会继续执行 `initcode.S` 中 `ecall` 后的代码（但实际代码中 `ecall` 后无其他指令）。
+3. 执行的函数  
+   sret 返回后，用户程序会从 0x14 处继续执行。根据 initcode.S 的代码，0x14 是 ecall 指令的下一条地址。若 exec 系统调用成功，用户地址空间会被替换为新程序（如 init），此时 sret 返回后直接进入新程序的入口点。若 exec 失败（理论上不会发生），则会继续执行 initcode.S 中 ecall 后的代码（但实际代码中 ecall 后无其他指令）。
 
-**总结**  
-- **特权级**：核心态（`1`）→ 用户态（`0`）  
-- **恢复点地址**：`0x14`（用户代码中 `ecall` 的下一条指令）  
-- **执行函数**：若 `exec` 成功，执行新程序（如 `init`）；否则继续 `initcode.S` 的后续代码（实际无后续指令）。
+综上所述
+- 特权级：核心态（1）→ 用户态（0）  
+- 恢复点地址：0x14（用户代码中 ecall 的下一条指令）  
+- 执行函数：若 exec 成功，执行新程序（如 init）；否则继续 initcode.S 的后续代码（实际无后续指令）。
 
diff --git a/kernel/defs.h b/kernel/defs.h
index 2c07dbe..cbe6d66 100644
--- a/kernel/defs.h
+++ b/kernel/defs.h
@@ -108,6 +108,8 @@ int either_copyout(int user_dst, uint64 dst, void *src, uint64 len);
 int either_copyin(void *dst, int user_src, uint64 src, uint64 len);
 void procdump(void);
 int proc_size(void);
+int get_current_load(void);
+void update_load_avg(void);
 
 // swtch.S
 void swtch(struct context *, struct context *);
diff --git a/kernel/proc.c b/kernel/proc.c
index 863b57d..668bccb 100644
--- a/kernel/proc.c
+++ b/kernel/proc.c
@@ -6,6 +6,8 @@
 #include "proc.h"
 #include "defs.h"
 
+uint64 load_avg = 0;
+
 struct cpu cpus[NCPU];
 
 struct proc proc[NPROC];
@@ -701,3 +703,23 @@ proc_size()
   }
   return n;
 }
+
+int
+get_current_load() {
+  struct proc *p;
+  int current_load = 0;
+
+  for (p = proc; p < &proc[NPROC]; p++) {
+    if (p->state == RUNNING || p->state == RUNNABLE) {
+      current_load++;
+    }
+  }
+
+  return current_load;
+}
+
+void
+update_load_avg() {
+  int current_load = get_current_load();
+  load_avg = (load_avg * ALPHA) + (current_load * (1 - ALPHA));
+}
diff --git a/kernel/proc.h b/kernel/proc.h
index 72b99e3..e220702 100644
--- a/kernel/proc.h
+++ b/kernel/proc.h
@@ -1,4 +1,8 @@
 #include "defs.h"
+#define ALPHA 0.9
+
+extern uint64 load_avg;
+
 // Saved registers for kernel context switches.
 struct context {
   uint64 ra;
diff --git a/kernel/syscall.c b/kernel/syscall.c
index 5c578d0..320cdaf 100644
--- a/kernel/syscall.c
+++ b/kernel/syscall.c
@@ -152,7 +152,7 @@ syscall(void)
        p->syscall_counts[num]++;
        printf("%d: syscall %s(trace counts: %d) -> %d\n",
              p->pid, syscalls_name[num], p->syscall_counts[num], p->trapframe->a0);
-       printf("a1:%d a2:%d a3:%d\n",p->trapframe->a1,p->trapframe->a2,p->trapframe->a3);
+       printf("a1:%d a2:%d a3:%d a4:%d a5:%d a6:%d a7:%d\n",p->trapframe->a1,p->trapframe->a2,p->trapframe->a3,p->trapframe->a4,p->trapframe->a5,p->trapframe->a6,p->trapframe->a7);
     }
   } else {
     printf("%d %s: unknown sys call %d\n",
diff --git a/kernel/sysinfo.h b/kernel/sysinfo.h
index 670db98..4548f34 100644
--- a/kernel/sysinfo.h
+++ b/kernel/sysinfo.h
@@ -3,4 +3,5 @@ struct sysinfo {
   uint64 freemem;
   uint64 nproc;
   uint64 unused_proc_num;
+  uint64 load_avg;
 };
diff --git a/kernel/sysproc.c b/kernel/sysproc.c
index ddad0ea..f114934 100644
--- a/kernel/sysproc.c
+++ b/kernel/sysproc.c
@@ -110,10 +110,12 @@ sys_sysinfo(void)
   uint64 addr;
   argaddr(0, &addr);
   if (addr < 0) return -1;
+  /*update_load_avg();*/
   struct proc* p = myproc();
   info.nproc = proc_size();
   info.freemem = freemem();
   info.unused_proc_num = NPROC - info.nproc;
+  info.load_avg = load_avg;
   if (copyout(p->pagetable, addr, (char*)&info, sizeof(info)) < 0)
     return -1;
   return 0;
diff --git a/time.txt b/time.txt
index 7ed6ff8..b8626c4 100644
--- a/time.txt
+++ b/time.txt
@@ -1 +1 @@
-5
+4
diff --git a/user/sysinfo.c b/user/sysinfo.c
new file mode 100644
index 0000000..d862256
--- /dev/null
+++ b/user/sysinfo.c
@@ -0,0 +1,21 @@
+#include "kernel/param.h"
+#include "kernel/types.h"
+#include "kernel/stat.h"
+#include "user/user.h"
+
+int main() {
+  struct sysinfo info;
+
+  if (sysinfo(&info) < 0) {
+    printf("sysinfo: failed to retrieve system information\n");
+    exit(1);
+  }
+
+  printf("System Information:\n");
+  printf("  Free Memory: %d bytes\n", info.freemem);
+  printf("  Number of Processes: %d\n", info.nproc);
+  printf("  Unused Process Slots: %d\n", info.unused_proc_num);
+  printf("  Load Average: %d\n", info.load_avg);
+
+  exit(0);
+}
diff --git a/user/trace.c b/user/trace.c
index 386bfc1..ef6f4d5 100644
--- a/user/trace.c
+++ b/user/trace.c
@@ -6,24 +6,19 @@ int
 main(int argc, char *argv[])
 {
   int i;
-  //存储待跟踪程序的名称和参数
   char *nargv[MAXARG];
 
-  //保证trace的参数不少于三个，并且跟踪的系统调用号在0-99之间
   if(argc < 3 || (argv[1][0] < '0' || argv[1][0] > '9')){
     fprintf(2, "Usage: %s mask command\n", argv[0]);
     exit(1);
   }
-  //调用trace系统调用，传入待跟踪系统调用号
   if (trace(atoi(argv[1])) < 0) {
     fprintf(2, "%s: trace failed\n", argv[0]);
     exit(1);
   }
-  //保存待跟踪程序的名称和参数
   for(i = 2; i < argc && i < MAXARG; i++){
     nargv[i-2] = argv[i];
   }
-  //运行待跟踪的程序
   exec(nargv[0], nargv);
   exit(0);
 }