* 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。 一定注意对齐！竟然在后面实验翻车了，段开头是有可能非 4k 对齐的，复制要加上偏移。 alloc_section = (char *) phys_to_virt(pmo->start) + (p_vaddr & (PAGE_SIZE - 1)); **** 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。 *** 练习7 虽然没提，但是其实状态设置、控制很重要。以及 BUG 异步输出基本和乱码一样，希望加个打印锁…… 还有一个重点就是 ready_queue 不是结构体开头，所以不可以直接转成 thread *。 sys_yield 要注意必须手动调用切换上下文，不然不会有效果。因为默认的 exception_return 不考虑 current_thread。 *** 练习8 否则将无法再次在该核上进行调度。 *** 练习15 Step A、B 的代码完全没有删干净，而且 A、B 描述都是反的。所以写完练习 14 就可以直接通过 spawn info 了。 我还以为乱码是我又映射错了，结果是代码真的是这么设计的，好吧。