106 OS homework 2-2 成果報告書

組長：B10415004 楊晉復
組員：B10415005 王頌仁
組員：B10415006 王文楷
github: https://github.com/tnsc4502/xv6_public

🙂 使用情境說明(包含流程圖)

1. 使用情境
   

2. 網路卡啟動程序流程 :
   

3. ethtest system call 使用流程 :
   

4. trap 處理流程 :
   

😇 成功畫面

1. 使用Qemu指令指定虛擬網卡MAC、種類之後，可成功啟動虛擬機 :

2. 使用ethtest system call可以向外部的DHCP Server取得IP :

3. 也可以查看送出或接收的封包(接收的量太大超過畫面所以不予以截圖) :

🏃 實作過程(修改哪些檔案[含圖片])

左邊為原始xv6，右邊為我們版本

1. x86.h 新增讀寫封包的底層函式 :

2. usys.S & syscall.h & defs.h 註冊控制網路卡的底層函式System call :

   

   

3. user.h 宣告上述system call :

4. trap.c 新增IRQ訊號以及相關的interrupt :
   

5. picirq.c 網卡硬體層的Interrupt Controller :
   

6. init.c 開啟網路介面卡，並為其建立file description :

7. file.c & sysfile.c 實作ioctl控制網路卡相關的函式 :

   

8. main.c 啟動網路卡 :

😎 結論

要讓OS可以支援網路功能除了要撰寫通用的網路卡驅動程式之外，還要讓系統底層可以辨識來自網路卡的訊號，在Qemu中是IRQ 11(我們定義在trap.c第12行)。

由於我們的系統無法支援多工，因此無法像真正的電腦上可以同時工作以及接受封包，因此只能用簡單的system call來進行網路傳輸的簡易測試，而後續面臨到網路的protocol實在太複雜，因此我們僅展示DHCP協定的成果。

受限於Qemu的虛擬網路的運作機制，我們只能抓到一組預設的IP，相關文獻請參考 https://wiki.qemu.org/Documentation/Networking 的 “User Networking (SLIRP)” 條款。

📅 組員分工

1. 楊晉復 : 尋找ne2000的網路卡驅動程式並且成功在linux上成功編譯，並且查詢qemu的ETH IRQ訊號。
2. 王文楷 : 撰寫ethtest system call，以及根據晉復的驅動程式來使用網路卡，並且提供一個虛擬抽象層(iotcl以及write, read)，以便dhcp服務使用。
3. 王頌仁 : 將以上兩者工作合併到xv6中，並且撰寫trap處理以及dhcp服務，以及在main中啟動網路卡。