From 61e3a4b4ba3957197bdb0682ca58879d4d587699 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: SatanOfYou <85940687+SatanOfYou@users.noreply.github.com> Date: Sun, 22 Dec 2024 17:11:13 +0800 Subject: [PATCH] Add stage 3 summary. (#653) --- ...46\256\265\346\200\273\347\273\223-sts.md" | 126 ++++++++++++++++++ 1 file changed, 126 insertions(+) create mode 100644 "source/_posts/2024\347\247\213\345\206\254\345\255\243\350\256\255\347\273\203\350\220\245\347\254\254\344\270\211\351\230\266\346\256\265\346\200\273\347\273\223-sts.md" diff --git "a/source/_posts/2024\347\247\213\345\206\254\345\255\243\350\256\255\347\273\203\350\220\245\347\254\254\344\270\211\351\230\266\346\256\265\346\200\273\347\273\223-sts.md" "b/source/_posts/2024\347\247\213\345\206\254\345\255\243\350\256\255\347\273\203\350\220\245\347\254\254\344\270\211\351\230\266\346\256\265\346\200\273\347\273\223-sts.md" new file mode 100644 index 0000000000..aa8a8b7b75 --- /dev/null +++ "b/source/_posts/2024\347\247\213\345\206\254\345\255\243\350\256\255\347\273\203\350\220\245\347\254\254\344\270\211\351\230\266\346\256\265\346\200\273\347\273\223-sts.md" @@ -0,0 +1,126 @@ +--- +title: 2024秋冬季开源操作系统训练营第三阶段总结报告-sts +date: 2024-12-01 +categories: +- oscamp 2024fall arceos unikernel +tags: +- author:sts +- 2024秋冬季开源操作系统训练营 +- 第三阶段总结报告 +--- + +> 进入第三阶段当然很高兴，但时间上实在太紧，我一开始的心态是按看懂源代码中的每一步来走的，但目前只是看完了所有相关的 makefile，以及看了部分 PPT 中强调部分的源代码。实验的话也是完成了第一周的内容以及 Hypervisor 的实验一。 + +## arceos流程小结 +总体执行流程：axhal的boot.rs中先引导，用于初始化内核栈，设置初始的页表，这里映射了两个 1G 的大页，分别是低地址恒等映射以及高地址的一个映射。随后要调用 axruntime 的 rust_main 来进一步完善运行时，这里会涉及到 axfeat 里面用到的 feature 条件编译并初始化一些东西，比如启用了 paging 这个 feature 就会重新映射页表这样。调用 rust_main 的时候加了一个偏移，偏移的大小其实就是高地址映射的偏移这样。随后 axruntime 做好运行时之后，调用 main 函数。随后调用结束函数，结束整个流程。 + +## 课后练习1：支持带颜色的打印输出。 +具体实现：修改axhal中putchar的实现，在打印每一个字符时都加入相应的转义字符。 + +关于转义字符的具体解析的话：颜色定义的部分可以参考 [console_codes(4) — Linux manual page][001] 的 `ECMA-48 Select Graphic Rendition` 部分。在 makefile 中的 `run_cmd` 函数用于辅助输出同时会以颜色输出命令，参数 1 控制颜色为白色，参数 2 控制为灰色，随后执行命令。 + +颜色控制部分关键如下 + +```doc +param result +0 reset all attributes to their defaults +1 set bold +2 set half-bright (simulated with color on a color display) +3 set italic (since Linux 2.6.22; simulated with color on a color display) +4 set underscore (simulated with color on a color display) (the colors + used to simulate dim or underline are set using ESC ] ...) +5 set blink +7 set reverse video +10 reset selected mapping, display control flag, and toggle meta flag + (ECMA-48 says "primary font"). +11 select null mapping, set display control flag, reset toggle meta flag + (ECMA-48 says "first alternate font"). +12 select null mapping, set display control flag, set toggle meta flag + (ECMA-48 says "second alternate font"). The toggle meta flag causes the + high bit of a byte to be toggled before the mapping table translation is + done. +21 set underline; before Linux 4.17, this value set normal intensity (as is + done in many other terminals) +22 set normal intensity +23 italic off (since Linux 2.6.22) +24 underline off +25 blink off +27 reverse video off +30 set black foreground +31 set red foreground +32 set green foreground +33 set brown foreground +34 set blue foreground +35 set magenta foreground +36 set cyan foreground +37 set white foreground +38 256/24-bit foreground color follows, shoehorned into 16 basic colors + (before Linux 3.16: set underscore on, set default foreground color) +39 set default foreground color (before Linux 3.16: set underscore off, set + default foreground color) +40 set black background +41 set red background +42 set green background +43 set brown background +44 set blue background +45 set magenta background +46 set cyan background +47 set white background +48 256/24-bit background color follows, shoehorned into 8 basic colors +49 set default background color +90..97 set foreground to bright versions of 30..37 +100..107 set background, same as 40..47 (bright not supported) + +Commands 38 and 48 require further arguments: +;5;x 256 color: values 0..15 are IBGR (black, red, green, + ... white), 16..231 a 6x6x6 color cube, 232..255 a + grayscale ramp +;2;r;g;b 24-bit color, r/g/b components are in the range 0..255 +``` + + `ECMA-48 SGR` 序列以 `ESC[ parameters m` 的格式控制显示的属性。parameters 用分号隔开，`\033[92;1m` 为例，033 为八进制，表示 ESC，92 和 1分别是 param，参考上文的 `ECMA-48 Select Graphic Rendition` 92 表示绿色明亮前景色。1 表示加粗，0 表示重置属性。 + +## 课后练习2：支持 HashMap +ax_api 作为下层 module 的抽象，随后 axstd 作为我们自己定义的标准库供用户程序调用。 + +我的想法其实也是直接看 std 的 HashMap 怎么实现，然后改一改，做到最小的满足测试案例中的那些操作。然后慢慢改一改，后面看到官方也用了 hashbrown 作为实现，然后我就改了改，把随机数用到 hashbrown 这边大概。然后就好了。 +## 课后练习3：实现 alt_alloc +这个分配器应当是用作早期boot之后系统初始化阶段的内存分配器，所以实现上相对简单，每次分配都向后增长。dealloc的时候尝试减掉已经alloc的空间大小，如果为0，那就重新开始从头分配这样。 + +## 挑战题目：实现特定分配算法 +这个算法的话，还是要感谢万能的群友，我一开始想的也是在TLSF基础上改一改这样。后面发现有取巧的地方，主要也是循环一直进行，奇数项的内容永不释放，所以就取巧了，会记录每次奇数次申请的空间，下次申请如果比上次的小，那就返回该地址。如果比上次大，那就重新申请，释放上次的内容这样。 + +达到的轮次是65536应该是，也是一个非常 unsigned int 的值。 + +思路详细描述：由于每次申请的空间大小会加1，相比上一次。例如，delta 为1，申请的空间依次是32 + 1， 32 * 2 + 1， 。delta 为 2，申请的空间依次是32 +2， 32*2 +2，。所以，第一次循环会反复替换掉分配器中的记录。 + +但是，从第二次开始，每次当 index 为 13 的时候，会替换上一次的内容。因为上一次的 13 比这次的 13 申请的空间小 1。但是呢，14 不是最后一次循环吗，因为 14 是偶数所以不管。奇数就很神奇，每次都是到 index 为 13 的时候重新申请一次空间。其余时候，其实大家返回的地址都是一样的。嘿嘿。而且，每次替换的时候都会把上次的给释放了，哎，就很神奇。 + +首先主体部分使用特定内存分配器 tlsf。包括申请，释放等操作。 + +其次，定制 alloc 函数。用 indicator 记录此时调用 alloc_pass 函数的 delta值。用 index 记录 alloc_pass 函数中的循环次数。 + +alloc 的时候需要谨慎计算，2的多少次方啊，当index = 14 的时候，重置为 0，然后indiactor需要加 1 啊，之类的。 + +这里要注意一点，源码里，分配器有个special变量，为bool类型。这里用它的主要原因在于有个很神奇的点：当indiactor为32， index = 1的时候，items需要申请 0x60 的空间，而恰好，下次申请向量空间也是 0x60 的大小。就，重复了。嗯。所以，作为单独判断条件，然后重置，第一次出现先不管，然后继续。然后，bug解决。 + + +## Hypervisor课后练习1 +hypervisior流程分析：这里初始化阶段我们的hyper会布置好一个现场类似我们在宏内核中设置好sstatus寄存器那样，随后通过sret到GUEST中执行，GUEST中遇到无法处理的情况又会陷入Hypervisior中，通过对不同类型的陷入执行不同的代码，处理好用户的错误设置寄存器等操作，随后返回GUEST继续执行。 + +这里的第一个实验比较简单：只需要在处理错误函数中设置寄存器的值，然后设置sepc += 4，让GUEST去执行出错指令的下一条指令即可。 + +## Hypervisior课后练习2 +这里会涉及到虚拟化里的地址二阶段映射。主要流程：GUEST中的虚拟地址先通过 VSATP 翻译，通过 GVA 到 GPA，然后通过 HGATP 把GPA翻译到 HPA 这样。 + +课后练习尚未完成，嗯。 + +## Hypervisior课后练习3 +这里涉及 GUEST 的中断。主要涉及时钟中断，一种实现方式是当 GUEST 配置 RTC 的时候会陷入 Hyper，由 Hyper 来设置时钟，当时钟触发的时候，Hyper 会触发 GUEST 的时钟中断位这样。Hyper在设置完之后应该是会关中断的，待下次GUEST设置中断的时候再打开，这样保持一致。 + +课后练习尚未完成，嗯。 +## 总结 + +这里总结的话，三阶段实在不完美，时间上太赶了，然后各种东西都想弄明白细节，这样就很来不及。原本还准备看RISCV的指令集虚拟化扩展这样，也只看了一小部分，内容上其实不算多，但要补的内容比较多，就比较费劲。 + +[001]: https://www.man7.org/linux/man-pages/man4/console_codes.4.html \ No newline at end of file