* 实验随记
** Lab 1
*** 练习3

入口就是boot/start.S的_start。

mrs 读取程序状态字寄存器 mpidr_el1
掩码计算处理器位
用 cbz 跳转主核心至主核心代码,剩下代码忙等 secondary_hang

*** 练习4

#+begin_src 
Idx Name          Size      VMA               LMA               File off  Algn
  0 init          0000b5b0  0000000000080000  0000000000080000  00010000  2**12
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, CODE
  1 .text         000011dc  ffffff000008c000  000000000008c000  0001c000  2**3
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE
  2 .rodata       000000f8  ffffff0000090000  0000000000090000  00020000  2**3
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
  3 .bss          00008000  ffffff0000090100  0000000000090100  000200f8  2**4
                  ALLOC
  4 .comment      00000032  0000000000000000  0000000000000000  000200f8  2**0
                  CONTENTS, READONLY
#+end_src

因为内核代码高地址 0xffffff,所以 VMA 不同。
使用 MMU 处理这个映射,位于 boot/mmu.c L126-130。

*** 练习6

初始化 fp sp 位于 start_kernel 函数(kernel/head.S)

内核栈在 main.c 里定义,build/kernel.sym 可以查到地址

内核预先分配栈的总大小(sp = 栈位置 + 大小)

*** 练习7

使用 info 指令查看地址:info address stack_test

断点设置:b stack_test / b *0xffffff000008c020

sp 寄存器
FP 寄存器:约定俗成通用寄存器倒数第三:$x29

打印内存,地址是 $x29,连续长度10,8字节一单位:x/10g $x29

显示寄存器:p/x $x29

调用一次:0xffffff0000092100 -> 0xffffff00000920e0 (-32)

每次压入 4 个 8 字节

*** 练习8

函数 disasm:x/30i stack_test

#+begin_src asm
stp     x29, x30, [sp, #-32]! ; 开栈帧,保存调用方 FP、LR
mov     x29, sp               ; 设置 FP = 新SP = 老SP - 32
str     x19, [sp, #16]        ; 保存寄存器 r19
#+end_src

官方的调用约定:https://github.com/ARM-software/abi-aa/blob/main/aapcs64/aapcs64.rst#611general-purpose-registers

因为这里函数没有局部变量,所以 FP = SP

**** 栈状态

========被调用方栈========
[SP] ---->
栈上数据(这里没有)
[FP] ---->
上一栈帧FP
返回地址(LR)
----------
局部变量(这里没有)
----------
保存的寄存器(恰好有调用方函数的调用参数,因为调用方传参是寄存器,而这里保存了下来)
空(可能是对齐)
========调用方栈========
上一栈帧栈上数据
-------------
FP
LR
保存的寄存器(之前函数的调用参数)
空

**** 实验中显然调用参数是通过寄存器传送的,怎么能打印出参数呢?

其实参数就在下个栈帧保存的之前的寄存器状态中。


** Lab 2

*** 问题1:哪个文件或代码段中指定了 ChCore 物理内存布局

**** 编译阶段

编译时配置镜像格式的文件为 scripts/linker-aarch64.lds.in

**** 运行阶段

运行阶段在 kernel/mm.c:L70 的 mm_init 设置各个地址

*** 练习1

基本思路就是回收的时候一路尝试向上合并,分配的时候找一个更大的块然后一路向下分裂。

*** 练习2

没啥特别的。不过目前只实现了用户空间的 2k 页分配。

好家伙,循环里面忘记用 va_cur 用了 va。但是测试用例竟然过了 →_→

*** 练习3

boot/mmu.c:L80-106 映射了 KBASE~KBASE+256M

boot/mmu.c:L109-110 映射了 KBASE+512M~KBASE+4G

因此只需要类似操作,补全中间的 256M 即可。

注意的是,寄存器保存的地址是 paddr_t

** Lab 3

*** Capability

好像和 MC、Linux 的 Cap 都不太一样。这里的 Cap 是一个可变的描述符,用来指代一个内核资源。

比起 Cap,更像是一个对象表。

*** 练习1

**** ELF 读入

ELF Section、Segment 两个概念。

- Section 是程序中的不同节,比如 .text。
- Segment 是程序中实际分配的不同段,包括多个 Section,可以用 `readelf -l` 查看关系

主要操作就是计算偏移与复制。

其实连对齐都不用,直接就干上去也行,反正之前页表的时候已经处理了没对齐的情况。

**** 初始化线程上下文

照着文字写就行,初始化 TCB

**** 切换上下文

返回上下文结构体的首地址就行

*** 练习2

process_create_root、thread_create_main 直接写在注释里面了。

*** 练习4

见注释

*** 练习5

基本就是移动参数寄存器然后 svc。注意要先保存 x0 寄存器到另一寄存器。

*** 练习7

主要原因是 libmain 中跳转都是使用 b 指令(没有填写链接寄存器),因此执行到 main 的 ret 时链接寄存器值为 0,
程序就返回到 0x0 处执行了。由此触发指令异常。

*** 练习8

这个是最离谱的。所谓退出其实就是输出里出现了“breakpoint”。实际上程序并不会退出(评测机倒是会)。

*** 练习9

这个的关键是分配一页。我直接用了 kernel 统一的 kmalloc,反正大小够大肯定是用伙伴堆。

正常情况下还需要调用 commit_page_to_pmo 记录具体的分配物理页,要不然无法回收。但是注释说为了简便起见就不做了。

顺便吐槽一下开了 Debug 日志就没办法通过样例了,因为 brk 样例触发缺页中断会输出一个 Debug,正好在"0,[Debug]...1,2,..."。

** Lab 4

*** 练习1

基本流程其实类似。但是对于其他 cpu 并不是单纯死循环,而是等待 bss 段清空、切换权限等级、等待多核准备完成最后进入 c 入口。

*** 练习3

boot 阶段的栈是独立的。函数也没调用几个,我猜测可能是 el1_mmu_activate 函数的问题?

*** 练习6

原因是 unlock_kernel 后才进行从栈恢复,而且函数退出时内核栈还是空的,所以 unlock 的时候无所谓。