罗子健的blog
diff --git "a/2022/08/05/\347\275\227\345\255\220\345\201\245\347\232\204blog/index.html" "b/2022/08/05/\347\275\227\345\255\220\345\201\245\347\232\204blog/index.html" index 6f0e44caa7a..0319593bfa1 100644 --- "a/2022/08/05/\347\275\227\345\255\220\345\201\245\347\232\204blog/index.html" +++ "b/2022/08/05/\347\275\227\345\255\220\345\201\245\347\232\204blog/index.html" @@ -35,7 +35,7 @@ - + @@ -198,7 +198,7 @@在水群的时候，无意间看到这个训练营的宣传，点进去看到是OS训练营还有项目实战，正好自己对OS比较感兴趣并且正想要一个项目来练练手，就报名了该训练营。并且将该训练营转给队友，发现他们也感兴趣，于是乎，我们三人又组起了队。
+第一阶段主要完成了rustlings的110道题的训练，前面100个主要针对某个小的知识点/语法，一般添加几个关键词，做几个小的移动就过了，难度并不大，收获比较大的还是后面的10道算法题，感觉做第一个的时候是最难的，后面的借鉴第一个很快就能写出来。比较喜欢这10的算法的原因是，因为之前有其他语言的经验，更加喜欢通过比较来学习，看rust跟其他语言编写同样功能的区别(又称用rust重写)。
+最近事情有点多，又要做读研的准备，又要做找工作的准备，希望自己渡劫成功，能够顺利完成吧。
+ +不得不承认，自己的代码量在面对这五个实验的时候显得捉襟见肘。由于在此之前我没有进行任何项目的书写，或者说我只写过单独的 code.c 这样的东西，这次实验对我是一个不小的挑战。再加上初次接触 Rust 一些语言特性：闭包、各种集合也让我有点吃力。但万幸最近时间比较充裕，可以花充分的时间来做这件事，整个实验花费了两周的时间，将近五个小时，很少有过的这么快的时间了。
由于我对实验的整个框架的了解也不是那么清楚，我只能以写实验时候进行的猜想来对这五个实验进行总结。
+第一个实验让我实现获取进程信息。在基本的操作系统的理解下，我们应该知道进程的信息应该存储在进程控制块（process control block, PCB）中。但 task.rs 并没有向我们暴露什么可以直接访问的接口，而在 mod.rs 中，我们可以发现其实例化了一个 TaskManager，所以我们在这个文件中增加一个函数 get_tcb() 来获取当前进程的进程控制块，然后将信息传递给 TaskInfo 结构体即可。
第二个实验中向外提供的接口并没有发生变化，仍然是 task/mod.rs 下实例化的 TaskManager。而在进行这个实验之前，我们必须知道我们为什么要重写 sys_get_time 和 sys_task_info。这是因为，我们传给系统调用的指针指向的地址为用户进程的虚拟地址空间中的虚拟地址，这是操作系统无法直接访问的，需要增加一层指针转换的过程。知道了这一点之后，重写的任务就并不困难了。
而 sys_mmap 和 sys_munmap 的实现，可能开始没有思路，但可以首先把书中所有可能出现的错误排除掉，之后我们进行映射时既可以选择虚拟地址也可以选择虚拟页号，我选择了虚拟地址。而我们进行地址空间的映射，必然需要用到 mm 这个 crate 下的内容。不难想到 mm/memeory_set.rs 是这次实验的重点。在其中我们看到了 MemorySet 这个结构体，而我们如何获得这个结构体呢，我们在 TaskManager 中找到了 TaskControlBlock 并且 TaskControlBlockInner 中有 memory_set 这个成员。然后我们寻找 MemorySet 中有哪些我们可以用到的方法。显然 sys_mmap 可以使用 insert_framed_area() 方法完成，之后我们仿照其实现 remove_framed_area() 方法用以实现 sys_munmap。这里我采用了遍历所有的虚拟地址页并释放页表的方法。而在遍历的过程中有两种选择：
VPNRange 结构，进而使用迭代器其中后者比较复杂，因为 VPNRange 没有直接暴露出来，需要改为 pub 属性并在 mod.rs 中导出，但由于后续实验中不再提供 ViruralPageNumber 的 step() 方法，所以有更好的兼容性。
实验三相较于前两个实验的变化比较大，首先就是我们不再提供 task/mod.rs 中的 TaskManager 结构体，而是将其放到了 task/manager.rs 中。而从这个实验开始如果我们想获取当前的进程使用 current_task() 这个方法（这里说的并不严谨，在实验五中引入线程之后，task 应该表示线程，但在这里还是进程）。同时一个比较偷懒的地方就是这个实验并不测试 sys_task_info 系统调用，我们可以选择不再实现。
sys_mmap 和 sys_munmap 的实现和实验二是一样的，不多说。
sys_spwan 的实现开始让我有点困扰，因为最开始没有注意到 get_app_data_by_name() 这个方法。知道之后我们可以通过这个方法获取 ELF 文件的数据，再通过 TaskControlBlock 的 new() 方法新建进程控制块，之后我们需要设置当前进程的子进程和新创建进程的父进程，二者还是有一定不同的。之后将新建的进程加入队列即可。
而关于 stride 调度算法，整个算法没有什么难度，但我最开始没有想清楚这里的调度是指的就绪态的进程的调度，而纠结到底在 task/task.rs、task/processos.rs、task/manager.rs 中哪里实现。在看了 chapter 5 : 进程管理 后发现应在 manager.rs 中实现。这里只需要每次选择 stride 值最小的加入就绪队列即可，这里需要在 TaskControlBlock 中加入相应的内容。
sys_set_priority 比较简单，不多赘述。
这个实验不再检查 sys_task_info 和 调度算法，可以不用实现。
sys_mamp 和 sys_munmap 是一样的，不再赘述。
sys_spwan 变得不太一样了，因为我们有文件系统的出现，所以此时如果想要获取 ELF 的所有数据则要先获得其 inode，之后再进行，而我们调用 open_file() 函数来完成这件事情。
这个实验卡了我很长时间，主要是向外提供的 DiskInode、Inode、OSInode虽然比较清楚，但还是很难确定什么时候用哪个，而且有些时候需要和 block_id 以及 block_offset 打交道还是比较麻烦的。然后有一点就是实例化了一个 ROOT_INODE 来惯例所有的内容，这里我开始很不理解为什么其他的文件需要用根目录的 inode 来进行管理，后来才发现需要在这里完成 DirEntry 的更新。我们首先根据 inode 获得文件的 block_id 和 block_offset，然后获取缓存并加锁，然后更新链接数目，之后再更新 DirEntry。
而 sys_unlinkat 我的实现并不完整，但通过了测试。因为考虑到可能删除最后一个链接之后，我们需要清空 DirEntry，我选择了遍历现在的目录项，并将所有我们不 unlink 的目录项放到一个向量中，之后释放所有的目录项，将向量中的内容写入到目录项。而我所说的不完整，则是我没有实现如果 unlink 之后链接数不为零，需要将其写回目录项，我没有想太清楚如何实现这个事情。
首先我的实现稍显臃肿，因为 mutex 的思索检测可以不使用银行家算法来完成。而在这里我的整体思路则是通过修改 sync/mutex.rs 和 sync/semaphore.rs 中的结构体的内容，获得可以银行家算法中的三个向量。而在 mutex_lock 和 down 中更新三个向量，之后的思路如下面的代码：
1 | let mut if_finish = vec![false; task_count]; |
如果找到不能运行的线程则发生死锁。
+这次的实验过程还是比较艰难的，而且最开始得知只有两周的时间，加之自己 Rust 基础并不好，所以最开始写的很是急躁，但后来平复一下，开始慢慢自己猜整体框架的思路，以及找一些自己可以用到 API，有点没想到自己可以完成这五个实验。在这个过程中参考了：
+ +非常感谢大家讲解自己的思路，也感谢上课的老师以及群友。
+ + +Rust吸引我的地方在：于相较于C语言，Rust提供了高级别的抽象和语法糖并且不会带来额外的性能开销；相较于C++虽然上手难度较高，但是C++更难熟练掌握和精通。此外Rust的官方教程非常不错，使用Cargo方便地发布和管理包使得Rust相比C++更加“现代化”。Rust的学习曲线比较陡峭，以至于需要把整本《Rust 程序设计语言》看完后才能正确地写出规模比较大的程序。所有权机制像是默认实现的C++的移动语义，这一点和我之前接触过的大部分语言都不一样。引用和生命周期有时相当折磨，比如最开始写程序的时候容易犯的一个错误是在函数内部创建一个变量然后返回它的引用，不过这种方式本来也十分危险，因为，假如使用C++，如果不设计好析构函数就非常容易引发内存泄漏，而在Rust中这中问题在编译器就解决了。虽然Rust一开始写比较痛苦，但编译器更像是以为老师去纠正错误。
-作为一个使用Rust写的OS内核，通过阅读Rcore代码能很好的锻炼我的rust功底，rcore-tutorial-book给出了非常详细的讲解，不得不令人称赞。
-这是我第二次做lab，但是第一次正式参加训练营。从现在来看Rcore的编程题其实整体的难度不大，每个lab需要修改的代码整体不超过400行，不过想要快速地完成lab还是需要对代码比较熟悉，结合自己的经历，我认为0基础能一个月之内完成5个lab算是比较快了。因为前置的一些技能也需要花一些时间，我一开始学习时rcore在正式开始看代码之前还花了一周左右的时间学习Makefile、GUN Linker、Risc v规范，如果有相关的基础会快很多。
-对于前3个lab，本次训练营花费了10天完成。其中个人认为难度比较大一点的时munmap系统调用的实现。这里我在第一次做lab的时候想用区间树实现快捷的区间查询操作，我参考了《算法导论》手写了红黑树并期望在此基础上实现最终的区间树，但是除了一些bug就被鸽了。不过这次我使用了crates.io上的一个包iset，很方便地实现了区间查找，同时从iset的源码中一窥优秀的rust代码是怎么写的。
-截至11.3，成功上传了前3个lab的代码并获得了300分，剩下的两个lab还需继续完成。
- - -Rust吸引我的地方在：于相较于C语言，Rust提供了高级别的抽象和语法糖并且不会带来额外的性能开销；相较于C++虽然上手难度较高，但是C++更难熟练掌握和精通。此外Rust的官方教程非常不错，使用Cargo方便地发布和管理包使得Rust相比C++更加“现代化”。Rust的学习曲线比较陡峭，以至于需要把整本《Rust 程序设计语言》看完后才能正确地写出规模比较大的程序。所有权机制像是默认实现的C++的移动语义，这一点和我之前接触过的大部分语言都不一样。引用和生命周期有时相当折磨，比如最开始写程序的时候容易犯的一个错误是在函数内部创建一个变量然后返回它的引用，不过这种方式本来也十分危险，因为，假如使用C++，如果不设计好析构函数就非常容易引发内存泄漏，而在Rust中这中问题在编译器就解决了。虽然Rust一开始写比较痛苦，但编译器更像是以为老师去纠正错误。
+作为一个使用Rust写的OS内核，通过阅读Rcore代码能很好的锻炼我的rust功底，rcore-tutorial-book给出了非常详细的讲解，不得不令人称赞。
+这是我第二次做lab，但是第一次正式参加训练营。从现在来看Rcore的编程题其实整体的难度不大，每个lab需要修改的代码整体不超过400行，不过想要快速地完成lab还是需要对代码比较熟悉，结合自己的经历，我认为0基础能一个月之内完成5个lab算是比较快了。因为前置的一些技能也需要花一些时间，我一开始学习时rcore在正式开始看代码之前还花了一周左右的时间学习Makefile、GUN Linker、Risc v规范，如果有相关的基础会快很多。
+对于前3个lab，本次训练营花费了10天完成。其中个人认为难度比较大一点的时munmap系统调用的实现。这里我在第一次做lab的时候想用区间树实现快捷的区间查询操作，我参考了《算法导论》手写了红黑树并期望在此基础上实现最终的区间树，但是除了一些bug就被鸽了。不过这次我使用了crates.io上的一个包iset，很方便地实现了区间查找，同时从iset的源码中一窥优秀的rust代码是怎么写的。
+截至11.3，成功上传了前3个lab的代码并获得了300分，剩下的两个lab还需继续完成。
+ + +接触到 rust 断断续续有两年的时间了，始终相信它是未来编程语言的方向（虽然我不是程序，只是一只菜鸡）。没有正经用 rust 去做过项目，参加训练营是机缘巧合，满足了我一直以来的需要：一是给自己一个机会训练 rust 的实际运用。二是本身是 linux 爱好者，使用 linux 超过 20 年，想深入了解一下操作系统的组成及运作原理。
-之前对 rust 的关注，还是带了起手的优势，一阶段完成得比较顺利。印象深刻的是clippy3这样，大家踩的坑都踩过。目前看题目的要求是程序能按设计的逻辑正确实现，而不仅仅是设置属性宏让编译能通过。
-二阶段对我而言几乎是全新的知识。以学习为目的，尽量在理解清楚的基础上做题。题目的完成也以通过测试为目的，未考虑错误处理等等细节。
-这两章从应用执行环境说起，引入了程序执行环境和特权级切换这两个基础概念。第二章的批处理系统和后续的操作系统，本身的角色就是在硬件和应用直接充当桥梁的角色。用 M 态抽象硬件的能力，用 S 态提供接口，供 U 态的应用调用。
-开始阶段研究了一下实验环境在我的 Gentoo Linux 下执行的可能性，做过一些改动来适配。事实证明，直到目前为止（ ch5 ）都能正常运行。具体过程记录在 我的准备工作 和 【腾讯文档】Qemu常见问题Q&A 的第 2 ~ 4 个问题。
-题目要求：实现 sys_task_info 系统调用，统计任务信息：包括状态、当前任务所用到的系统调用ID及对应的调用次数，任务开始到目前为止的时长（只考虑开始到现在的时长）
-具体实现时为了不影响正在执行的任务，直接从当前任务的 TaskInfo 中克隆了它的副本来计算目前为止的运行时间，应该可以有更优的方式。
-个人觉得是前三个里面最难的，内存管理的部分非常抽象并有一定复杂度。主要是实现 map 和 unmap 功能，能让应用正常申请释放内存。
-map 时需要遍历当前 task 的 MemorySet.areas，从而判定需要分配的虚拟地址范围 start ~ start + len 有没有跟 areas 里面的 某个 area 有重叠，如果没有，才能创建新的 MapArea，并将它推入 MemorySet.areas。 最后这步不能忘记！
-因为 map 的机制，areas 中不会出现部分重叠的区域，所以 unmap 的时候，找到的 area 的 范围和 start ~ start + len 一定是重合的。还有就是记得要将它从 areas 中移除。
-map 和 unmap ，start ~ start + len 覆盖的虚拟和物理地址页面都可能不止一个
-理解映射关系花了很多时间和心思，最后总结的结果是：map 时，经过一系列检查，先创建了一个 area，此时它的 VPNRange 是 start ~ start + len， 但 data_frames 还是空的，直到我们将它 push 到 MemorySet.areas 时，在 push 函数的实现里，才为每个vpn 分配了一个 ppn ，并将二者的映射插入到 data_frames 中，完成映射。unmap 时我采取的方法是直接遍历 area.vpn_range, 将 vpn 和 ppn 的映射关系断开，然后从 MemorySet.areas 中去掉当前的area，被分配的物理节点会在映射断开时自动释放，area 在从 areas 中移除后，也会自动被释放，从而完成 unmap 操作。
-相对ch4， 这个让人稍微能缓缓。
-spawn 的实现，在提示里面已经给出了，可以参考 fork + exec。区别就是建立 MemorySet 时，改成从 path 读取，最后按照 exec 的方式来设置 trap_cx。
-stride 调度算法仅仅只是过关。实现了当 priority 变化时，重新 设置当前任务的 stride。 在 task 管理中，添加任务时根据 stride 添加到适当的位置。当 pop_front 取任务时，自然就取到最小的。没有考虑溢出或其他情况。
-Stride 考虑溢出的话会更公平，调度队列考虑使用 BtreeMap，利用它的天然有序性，以 stride 为 key，应该表现会更好。
-接触到 rust 断断续续有两年的时间了，始终相信它是未来编程语言的方向（虽然我不是程序，只是一只菜鸡）。没有正经用 rust 去做过项目，参加训练营是机缘巧合，满足了我一直以来的需要：一是给自己一个机会训练 rust 的实际运用。二是本身是 linux 爱好者，使用 linux 超过 20 年，想深入了解一下操作系统的组成及运作原理。
+之前对 rust 的关注，还是带了起手的优势，一阶段完成得比较顺利。印象深刻的是clippy3这样，大家踩的坑都踩过。目前看题目的要求是程序能按设计的逻辑正确实现，而不仅仅是设置属性宏让编译能通过。
+二阶段对我而言几乎是全新的知识。以学习为目的，尽量在理解清楚的基础上做题。题目的完成也以通过测试为目的，未考虑错误处理等等细节。
+这两章从应用执行环境说起，引入了程序执行环境和特权级切换这两个基础概念。第二章的批处理系统和后续的操作系统，本身的角色就是在硬件和应用直接充当桥梁的角色。用 M 态抽象硬件的能力，用 S 态提供接口，供 U 态的应用调用。
+开始阶段研究了一下实验环境在我的 Gentoo Linux 下执行的可能性，做过一些改动来适配。事实证明，直到目前为止（ ch5 ）都能正常运行。具体过程记录在 我的准备工作 和 【腾讯文档】Qemu常见问题Q&A 的第 2 ~ 4 个问题。
+题目要求：实现 sys_task_info 系统调用，统计任务信息：包括状态、当前任务所用到的系统调用ID及对应的调用次数，任务开始到目前为止的时长（只考虑开始到现在的时长）
+具体实现时为了不影响正在执行的任务，直接从当前任务的 TaskInfo 中克隆了它的副本来计算目前为止的运行时间，应该可以有更优的方式。
+个人觉得是前三个里面最难的，内存管理的部分非常抽象并有一定复杂度。主要是实现 map 和 unmap 功能，能让应用正常申请释放内存。
+map 时需要遍历当前 task 的 MemorySet.areas，从而判定需要分配的虚拟地址范围 start ~ start + len 有没有跟 areas 里面的 某个 area 有重叠，如果没有，才能创建新的 MapArea，并将它推入 MemorySet.areas。 最后这步不能忘记！
+因为 map 的机制，areas 中不会出现部分重叠的区域，所以 unmap 的时候，找到的 area 的 范围和 start ~ start + len 一定是重合的。还有就是记得要将它从 areas 中移除。
+map 和 unmap ，start ~ start + len 覆盖的虚拟和物理地址页面都可能不止一个
+理解映射关系花了很多时间和心思，最后总结的结果是：map 时，经过一系列检查，先创建了一个 area，此时它的 VPNRange 是 start ~ start + len， 但 data_frames 还是空的，直到我们将它 push 到 MemorySet.areas 时，在 push 函数的实现里，才为每个vpn 分配了一个 ppn ，并将二者的映射插入到 data_frames 中，完成映射。unmap 时我采取的方法是直接遍历 area.vpn_range, 将 vpn 和 ppn 的映射关系断开，然后从 MemorySet.areas 中去掉当前的area，被分配的物理节点会在映射断开时自动释放，area 在从 areas 中移除后，也会自动被释放，从而完成 unmap 操作。
+相对ch4， 这个让人稍微能缓缓。
+spawn 的实现，在提示里面已经给出了，可以参考 fork + exec。区别就是建立 MemorySet 时，改成从 path 读取，最后按照 exec 的方式来设置 trap_cx。
+stride 调度算法仅仅只是过关。实现了当 priority 变化时，重新 设置当前任务的 stride。 在 task 管理中，添加任务时根据 stride 添加到适当的位置。当 pop_front 取任务时，自然就取到最小的。没有考虑溢出或其他情况。
+Stride 考虑溢出的话会更公平，调度队列考虑使用 BtreeMap，利用它的天然有序性，以 stride 为 key，应该表现会更好。
+第一次做OS相关Lab，在起步时熟悉整个代码框架是比较重要的，这样在做题时才能找到相关的接口，Ch3 lab主要关于task info的获取，需要编写函数来获取每个task的相关信息。
-为TaskControlBlock增加field
-os/src/task/mod.rs
-在初读关于内存空间的内容时经常一头雾水，各种术语经常忘了意思，需要经常翻速查表、文档和笔记。
因为地址空间的跳转，所以之前的trap的实现也要修改。
Lab 5实现spawn和stride调度算法，spawn一个子线程需要创建一个新的TaskControlBlock，然后再push到当前任务下
-os/syscall/process.rs
-os/task/manager.rs
-第一次做OS相关Lab，在起步时熟悉整个代码框架是比较重要的，这样在做题时才能找到相关的接口，Ch3 lab主要关于task info的获取，需要编写函数来获取每个task的相关信息。
+为TaskControlBlock增加field
+os/src/task/mod.rs
+在初读关于内存空间的内容时经常一头雾水，各种术语经常忘了意思，需要经常翻速查表、文档和笔记。
因为地址空间的跳转，所以之前的trap的实现也要修改。
Lab 5实现spawn和stride调度算法，spawn一个子线程需要创建一个新的TaskControlBlock，然后再push到当前任务下
+os/syscall/process.rs
+os/task/manager.rs
+其实很早以前就知道 rcore 这个项目了，之前学 rust 时做过 Stanford 的 CS 110L。
不过由于之前做过 MIT 的 xv6，在操作系统 lab 方面定位有些重合，就没有去做 rcore。
在今年暑假想要找些 rust 项目看时，在 github 上找到 arceos，后面才知道 rcore 只是社区众多项目中的其中一个，这次报名也是希望能进一步参与后面的项目。
-rcore 的实验其实挺简单，重要的是理解系统概念以及现有的 api，这一点其实和 xv6 有点相似。
然而这也对应了另一个问题，只做实验其实不一定有很好的学习效果，有可能只根据类型试着调用 api 就能通过测试，学习的深度某种程度上只能靠自觉来保证。
另外，感觉各个 lab 的测试样例并不算强，其实编写 kernel 是很容易在 corner case 上出各种漏洞的，希望自己的实现没太大问题。
-由于 rust 本身的约束，产生漏洞的风险比 c 要小，但是在使用 unsafe 时，由于 rust 本身做了更多抽象，直接接触底层时就会有更大的潜在隐患。
-比如在 sys_task_info 中，需要将 &TaskInfo 转换为 u8 的 buffer，我使用了 as 来直接进行转换
1 | let k_ti = &TaskInfo { |
转换为裸指针是 safe 的，但是访问裸指针时很容易触发未定义行为，unsafe 里有很多隐秘的 unsound 情况。
-实际上，对于 TaskInfo 数组：
1 | /// Task information |
其内存布局是不确定的，编译器甚至不保证 status，syscall_times，time 是按顺序排布的，添加 #[repr(C)] 才能保证会是我们想象的类似 C 语言的内存布局。
同时，这个结构体中的元素比较简单所以没问题，但是直接裸指针转换是很不好的风格，在面对内部可变性、内存对齐、未初始化元素时极易访问未初始化内存，对未初始化内存的任何写入和读取都是UB。
-在 bytemuck 提供了对于类型转换的更好方式。
-类似这种，其实很有多潜在的需要解决的问题都被忽略了，实验中保留了比较核心的概念和问题，但是仔细挖掘文档和现有的代码的话，会有更多的值得学习和思考的问题。
-rcore 是个很好的 rust 和 OS 项目，国内的开源教学项目实在很少，大部分学生都会去学习 MIT、CMU 等学校的开源课程，不过国外的英文课程对国内学生有一定门槛，会有一些额外的负担。
我之前写过的 Stanford 的 rust 课程在 20 年后的版本都不公开代码了，难免说开源的行为会持续多久，所以国内还是很需要这种优质的开源课程来弥补空白的，在此感谢各位老师和助教的付出，也希望未来在各个方面能有更多的优质开源课程。
其实很早以前就知道 rcore 这个项目了，之前学 rust 时做过 Stanford 的 CS 110L。
不过由于之前做过 MIT 的 xv6，在操作系统 lab 方面定位有些重合，就没有去做 rcore。
在今年暑假想要找些 rust 项目看时，在 github 上找到 arceos，后面才知道 rcore 只是社区众多项目中的其中一个，这次报名也是希望能进一步参与后面的项目。
+rcore 的实验其实挺简单，重要的是理解系统概念以及现有的 api，这一点其实和 xv6 有点相似。
然而这也对应了另一个问题，只做实验其实不一定有很好的学习效果，有可能只根据类型试着调用 api 就能通过测试，学习的深度某种程度上只能靠自觉来保证。
另外，感觉各个 lab 的测试样例并不算强，其实编写 kernel 是很容易在 corner case 上出各种漏洞的，希望自己的实现没太大问题。
+由于 rust 本身的约束，产生漏洞的风险比 c 要小，但是在使用 unsafe 时，由于 rust 本身做了更多抽象，直接接触底层时就会有更大的潜在隐患。
+比如在 sys_task_info 中，需要将 &TaskInfo 转换为 u8 的 buffer，我使用了 as 来直接进行转换
1 | let k_ti = &TaskInfo { |
转换为裸指针是 safe 的，但是访问裸指针时很容易触发未定义行为，unsafe 里有很多隐秘的 unsound 情况。
+实际上，对于 TaskInfo 数组：
1 | /// Task information |
其内存布局是不确定的，编译器甚至不保证 status，syscall_times，time 是按顺序排布的，添加 #[repr(C)] 才能保证会是我们想象的类似 C 语言的内存布局。
同时，这个结构体中的元素比较简单所以没问题，但是直接裸指针转换是很不好的风格，在面对内部可变性、内存对齐、未初始化元素时极易访问未初始化内存，对未初始化内存的任何写入和读取都是UB。
+在 bytemuck 提供了对于类型转换的更好方式。
+类似这种，其实很有多潜在的需要解决的问题都被忽略了，实验中保留了比较核心的概念和问题，但是仔细挖掘文档和现有的代码的话，会有更多的值得学习和思考的问题。
+rcore 是个很好的 rust 和 OS 项目，国内的开源教学项目实在很少，大部分学生都会去学习 MIT、CMU 等学校的开源课程，不过国外的英文课程对国内学生有一定门槛，会有一些额外的负担。
我之前写过的 Stanford 的 rust 课程在 20 年后的版本都不公开代码了，难免说开源的行为会持续多久，所以国内还是很需要这种优质的开源课程来弥补空白的，在此感谢各位老师和助教的付出，也希望未来在各个方面能有更多的优质开源课程。
#rcore学习总结报告
-总述
-两周学完rust，两周了解rcore操作系统对于我这个大一的学生来说过程十分艰辛，虽说没有通宵打代码，但确确实实是花了几乎所有非学习睡觉时间完成的。
这里非常非常感谢举办这个训练营的所有老师和负责人，资料准备的很全，几乎不需要再找其他资料；热心负责，经常在群里答疑，课上讲得很精炼。
lab1
在这个实验中我实现了一个TaskInfo函数，该函数可以查询某个Task的运行时间、写入次数、挂起次数、退出次数和查询info次数。
fn sys_task_info(ti: *mut TaskInfo) -> isize
我通过在TaskInner结构体中加入积累响应信息的值，并在调用这些系统函数的时候维护这些值。
ps:一开始真的没想到还可以修改源代码部分，以为只是完成函数，哭
lab2
在这个实验中我重新写了sys_get_time 和 sys_task_info函数，因为这两个函数传入的虚拟地址可能被分在了不同的页
同时我实现了mmap 和 munmap两个函数，分别让用户可以申请虚拟地址空间和取消申请虚拟空间
我在重写sys_get_time 和 sys_task_info函数的时候受讲课老师引导，学习详细白皮书的sys_write的写法，知道了如何获取到用户的实际存储内存地址
在实现mmap和munmap函数中，我先判断用户输入是否合法，然后把用户给的地址取整，按每个页申请和取消空间。
ps:用户空间由TaskInner中memory_set变量控制，不能自己新建memoryset变量！！！
lab3
在这个实验中这次我实现了spawn函数的调用，它能新建一个子进程，并执行该子进程
我参考了给出的fork函数和exec函数的实现过程，在把两者结合，实现利用fork新建子进程，再利用类exec函数启动子进程
ps:fork()+exec()≠spawn()
#rcore学习总结报告
+总述
+两周学完rust，两周了解rcore操作系统对于我这个大一的学生来说过程十分艰辛，虽说没有通宵打代码，但确确实实是花了几乎所有非学习睡觉时间完成的。
这里非常非常感谢举办这个训练营的所有老师和负责人，资料准备的很全，几乎不需要再找其他资料；热心负责，经常在群里答疑，课上讲得很精炼。
lab1
在这个实验中我实现了一个TaskInfo函数，该函数可以查询某个Task的运行时间、写入次数、挂起次数、退出次数和查询info次数。
fn sys_task_info(ti: *mut TaskInfo) -> isize
我通过在TaskInner结构体中加入积累响应信息的值，并在调用这些系统函数的时候维护这些值。
ps:一开始真的没想到还可以修改源代码部分，以为只是完成函数，哭
lab2
在这个实验中我重新写了sys_get_time 和 sys_task_info函数，因为这两个函数传入的虚拟地址可能被分在了不同的页
同时我实现了mmap 和 munmap两个函数，分别让用户可以申请虚拟地址空间和取消申请虚拟空间
我在重写sys_get_time 和 sys_task_info函数的时候受讲课老师引导，学习详细白皮书的sys_write的写法，知道了如何获取到用户的实际存储内存地址
在实现mmap和munmap函数中，我先判断用户输入是否合法，然后把用户给的地址取整，按每个页申请和取消空间。
ps:用户空间由TaskInner中memory_set变量控制，不能自己新建memoryset变量！！！
lab3
在这个实验中这次我实现了spawn函数的调用，它能新建一个子进程，并执行该子进程
我参考了给出的fork函数和exec函数的实现过程，在把两者结合，实现利用fork新建子进程，再利用类exec函数启动子进程
ps:fork()+exec()≠spawn()
2022年开源操作系统训练营
-这是我第一次参加这样的开源课程，也是我第一次深入的学习操作系统的相关知识
（之前学过 nand2tetris 不过学的比较浅）。整体的课程体验非常的好，这是我
第一次见到使用 GitHub Classroom 做为教学平台的国内课程。
除此之外，整个实践过程非常符合开源软件的开发方式，
这让我这种习惯了开源软件开发流程的人感到十分的舒适:
2022年开源操作系统训练营
此外，课程的直播网站设计的也很棒，甚至在校园网的条件下比企鹅会议流畅。
-学习记录和各章节报告的 repo: https://github.com/kxxt-sduwh/rust-os-learning-record
笔记仓库 https://github.com/yfblock/OS-Tranining-Camp
第二阶段rcore-N 仓库 https://github.com/yfblock/rCore-N
所谓用户态中断就是在用户态发生的中断，在发生中断时不需要进入内核态，不需要切换特权级。最开始是应用在当前进程中，因此在发生一些中断时不必频繁的切换上下文，一部分中断可以直接在用户态进行处理，减少相关的性能损耗。在fork中也能对数据进行处理，在发生进程间通信时，可以不仅如此内核态而在用户态直接处理，同样也可以减少性能的损失。
这是我第一次参加这样的开源课程，也是我第一次深入的学习操作系统的相关知识
（之前学过 nand2tetris 不过学的比较浅）。整体的课程体验非常的好，这是我
第一次见到使用 GitHub Classroom 做为教学平台的国内课程。
除此之外，整个实践过程非常符合开源软件的开发方式，
这让我这种习惯了开源软件开发流程的人感到十分的舒适:
此外，课程的直播网站设计的也很棒，甚至在校园网的条件下比企鹅会议流畅。
+学习记录和各章节报告的 repo: https://github.com/kxxt-sduwh/rust-os-learning-record
在第二阶段的活动中，我选择的是rCore的进一步扩展，因为时间与rCore移植比赛的重合性，我选择了在完善移植工作并结束比赛后才进一步做扩展相关的工作，因此可能对于扩展部分的改进不是很多。
+笔记仓库 https://github.com/yfblock/OS-Tranining-Camp
第二阶段rcore-N 仓库 https://github.com/yfblock/rCore-N
所谓用户态中断就是在用户态发生的中断，在发生中断时不需要进入内核态，不需要切换特权级。最开始是应用在当前进程中，因此在发生一些中断时不必频繁的切换上下文，一部分中断可以直接在用户态进行处理，减少相关的性能损耗。在fork中也能对数据进行处理，在发生进程间通信时，可以不仅如此内核态而在用户态直接处理，同样也可以减少性能的损失。
2022.09 朱懿
-在第一阶段学习了rust和操作系统实验的基础上，第二阶段我基于我的兴趣，选择了虚拟机的方向，经过前期的调查了解研究，发现，在夏令营第二阶段设计的虚拟化的几个方向中，对于偏向硬件的虚拟机方向，已经有人做出了实现。然而我注意到，目前为止，所有的工作仍然没有人注意到操作系统级的虚拟化的方向，也就是容器化的方向。因此，在自己感兴趣的前提下，第二阶段我选择了容器化的这个虚拟机的方向进行学习和研究。
-（当然，也因为没有前人在这方面的相关工作，我在这方面的学习研究，不能说举步维艰吧，只能说从0到1）
-因此，尽管最后在zcore上面的改造不算成功，但我会尽量详尽的结合我在项目里面的log记录，省却大量无用的吐槽，希望为后来者提供一些可行的资料和设计思路。
+ + 在第二阶段的活动中，我选择的是rCore的进一步扩展，因为时间与rCore移植比赛的重合性，我选择了在完善移植工作并结束比赛后才进一步做扩展相关的工作，因此可能对于扩展部分的改进不是很多。
-+通过一种实现模块的方式，对于各个不同的章节进行实现，在对于其他章节的学习的时候，尽可能的尝试不对于其他章节进行修改，以尽可能的保证在不同章节中的学习中，各个章节中的内容可以尽可能的进行复用，不至于在对于某个章节中的内容进行修改之后，需要对于其他模块（不同章节中实现的内容）进行大幅度的修改
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2022.09 朱懿
+在第一阶段学习了rust和操作系统实验的基础上，第二阶段我基于我的兴趣，选择了虚拟机的方向，经过前期的调查了解研究，发现，在夏令营第二阶段设计的虚拟化的几个方向中，对于偏向硬件的虚拟机方向，已经有人做出了实现。然而我注意到，目前为止，所有的工作仍然没有人注意到操作系统级的虚拟化的方向，也就是容器化的方向。因此，在自己感兴趣的前提下，第二阶段我选择了容器化的这个虚拟机的方向进行学习和研究。
+（当然，也因为没有前人在这方面的相关工作，我在这方面的学习研究，不能说举步维艰吧，只能说从0到1）
+因此，尽管最后在zcore上面的改造不算成功，但我会尽量详尽的结合我在项目里面的log记录，省却大量无用的吐槽，希望为后来者提供一些可行的资料和设计思路。
我第二阶段选择的主题是模块化rcore，刚开始想的比较美好，这个模块化rcore项目和第一阶段都属同一个项目，做起来难度应该不大；并且模块化正是程序员所追求的一种境界。但是一着手实现就有很多问题了。第一个问题是怎么实现模块化，有没有一种切实可行的一种方法？此外，虽然经过了操作系统夏令营的洗礼，但是我依然缺少对操作系统底层相关的技术的理解。比如应用程序如何加载，这过程中使用到了什么命令等等细节的问题。
-无奈何只能从头开始看rcore-tutorial的文档了。因此我第二阶段做的工作并不是模块化rcore，而是按照rcore-tutorial文档复现出一个操作系统。
++通过一种实现模块的方式，对于各个不同的章节进行实现，在对于其他章节的学习的时候，尽可能的尝试不对于其他章节进行修改，以尽可能的保证在不同章节中的学习中，各个章节中的内容可以尽可能的进行复用，不至于在对于某个章节中的内容进行修改之后，需要对于其他模块（不同章节中实现的内容）进行大幅度的修改
+
仓库地址： https://github.com/chenzhiy2001/code-debug
-VSCode 为了方便图形化地调试（而不是在终端里手输命令去获取信息），提供了一套对 Debugger 的 UI 支持，但是不同的语言有不同的调试器，无法直接让 UI 去调用相应调试器，因此 VSCode 提出了 Debug Adapter 作为 UI 与 Debugger 的连接桥梁，一个调试器插件就是一个实现了这样一套接口的对象，其协议叫做 Debug Adapter Protocol。
+ +我第二阶段选择的主题是模块化rcore，刚开始想的比较美好，这个模块化rcore项目和第一阶段都属同一个项目，做起来难度应该不大；并且模块化正是程序员所追求的一种境界。但是一着手实现就有很多问题了。第一个问题是怎么实现模块化，有没有一种切实可行的一种方法？此外，虽然经过了操作系统夏令营的洗礼，但是我依然缺少对操作系统底层相关的技术的理解。比如应用程序如何加载，这过程中使用到了什么命令等等细节的问题。
+无奈何只能从头开始看rcore-tutorial的文档了。因此我第二阶段做的工作并不是模块化rcore，而是按照rcore-tutorial文档复现出一个操作系统。
2022.09 唐洪雨 RFreeRTOS
-经过2022年开源系统系统训练营的第一阶段学习，在第二阶段中我选择的课题是基于Rust语言的嵌入式实时操作系统RFreeRTOS，这是市场主流RTOS——FreeRTOS 的Rust语言实现。我的主要工作是复现已有的实验结果，进一步完善测例，并能移植到CH32V307芯片。
+仓库地址： https://github.com/chenzhiy2001/code-debug
+VSCode 为了方便图形化地调试（而不是在终端里手输命令去获取信息），提供了一套对 Debugger 的 UI 支持，但是不同的语言有不同的调试器，无法直接让 UI 去调用相应调试器，因此 VSCode 提出了 Debug Adapter 作为 UI 与 Debugger 的连接桥梁，一个调试器插件就是一个实现了这样一套接口的对象，其协议叫做 Debug Adapter Protocol。
非常高兴能够以一位已经毕业的工程师的身份来参加一个由清华大学发起的比赛活动。
+2022.09 唐洪雨 RFreeRTOS
+经过2022年开源系统系统训练营的第一阶段学习，在第二阶段中我选择的课题是基于Rust语言的嵌入式实时操作系统RFreeRTOS，这是市场主流RTOS——FreeRTOS 的Rust语言实现。我的主要工作是复现已有的实验结果，进一步完善测例，并能移植到CH32V307芯片。
本次总结为训练营第一阶段总结报告。我主要分为以下两个部分进行总结：
-rust语言学习
-rCore实验
非常高兴能够以一位已经毕业的工程师的身份来参加一个由清华大学发起的比赛活动。
1.完成了rustlings，之前学过rust，但是一直没有用它。这次算得上是实际运用了。rustlang与其他语言的不同之处，主要在于它独特的特权机制，提供了除gc和手动管理内存之外的第三种方案。
+本次总结为训练营第一阶段总结报告。我主要分为以下两个部分进行总结：
+rust语言学习
+rCore实验
其实大多写在日记或者博客里了，这个总结文档可能很多是从日志里摘抄的，选择我一个月学习后觉得最精华的部分
+1.完成了rustlings，之前学过rust，但是一直没有用它。这次算得上是实际运用了。rustlang与其他语言的不同之处，主要在于它独特的特权机制，提供了除gc和手动管理内存之外的第三种方案。
在这个训练营中，我会深入学习操作系统原理，从零开始 用 Rust 语言写一个基于 RISC-V 架构的 类 Unix 内核。
+其实大多写在日记或者博客里了，这个总结文档可能很多是从日志里摘抄的，选择我一个月学习后觉得最精华的部分
在这个训练营中，我会深入学习操作系统原理，从零开始 用 Rust 语言写一个基于 RISC-V 架构的 类 Unix 内核。
参加了rcore暑假第一阶段的学习，觉得用rust写操作系统体验很棒很有趣，相比c/c++代码rust写起来舒服不少，没有了类真的舒爽很多。
+首先感谢活动主办方给了我们学习的机会和学习的资源，感谢助教一个月来的解答疑惑和帮助建立学习环境
+参加了rcore暑假第一阶段的学习，觉得用rust写操作系统体验很棒很有趣，相比c/c++代码rust写起来舒服不少，没有了类真的舒爽很多。
repo:https://github.com/wanghun315/Rust-in-action2022
+首先感谢活动主办方给了我们学习的机会和学习的资源，感谢助教一个月来的解答疑惑和帮助建立学习环境
repo:
Rust 中有许多我第一次听说的概念（比如所有权、借用、模式匹配、生命周期等等），以及感到奇妙的用法（比如枚举、宏编程、迭代器、闭包等等）。
- Rust 拥有出色的文档（rustwiki、以及官方推出的一系列教程等等）、强大的编译器（可以给出清晰的错误提示信息）等等，这些都是我其他语言不具有的；虽然使用上确实有难度，但是 Rust 确实很强大。
+repo:https://github.com/wanghun315/Rust-in-action2022