(请在上课前完成)
- 完成lec3的视频学习和提交对应的在线练习
- git pull ucore_os_lab, v9_cpu, os_course_spoc_exercises in github repos。这样可以在本机上完成课堂练习。
- 仔细观察自己使用的计算机的启动过程和linux/ucore操作系统运行后的情况。搜索“80386 开机 启动”
- 了解控制流,异常控制流,函数调用,中断,异常(故障),系统调用(陷阱),切换,用户态(用户模式),内核态(内核模式)等基本概念。思考一下这些基本概念在linux, ucore, v9-cpu中的os*.c中是如何具体体现的。
- 思考为什么操作系统需要处理中断,异常,系统调用。这些是必须要有的吗?有哪些好处?有哪些不好的地方?
- 了解在PC机上有啥中断和异常。搜索“80386 中断 异常”
- 安装好ucore实验环境,能够编译运行lab8的answer
- 了解Linux和ucore有哪些系统调用。搜索“linux 系统调用", 搜索lab8中的syscall关键字相关内容。在linux下执行命令:
man syscalls
- 会使用linux中的命令:objdump,nm,file, strace,man, 了解这些命令的用途。
- 了解如何OS是如何实现中断,异常,或系统调用的。会使用v9-cpu的dis,xc, xem命令(包括启动参数),分析v9-cpu中的os0.c, os2.c,了解与异常,中断,系统调用相关的os设计实现。阅读v9-cpu中的cpu.md文档,了解汇编指令的类型和含义等,了解v9-cpu的细节。
- 在piazza上就lec3学习中不理解问题进行提问。
- 请描述在“计算机组成原理课”上,同学们做的MIPS CPU是从按复位键开始到可以接收按键输入之间的启动过程。
- x86中BIOS从磁盘读入的第一个扇区是是什么内容?为什么没有直接读入操作系统内核映像?
- 比较UEFI和BIOS的区别。
- 理解rcore中的Berkeley BootLoader (BBL)的功能。
- x86中分区引导扇区的结束标志是什么?
- x86中在UEFI中的可信启动有什么作用?
- RV中BBL的启动过程大致包括哪些内容?
- 什么是中断、异常和系统调用?
- 中断、异常和系统调用的处理流程有什么异同?
- 以ucore/rcore lab8的answer为例,ucore的系统调用有哪些?大致的功能分类有哪些?
- 基于实验八的代码分析ucore的系统调用实现,说明指定系统调用的参数和返回值的传递方式和存放位置信息,以及内核中的系统调用功能实现函数。
- 以ucore/rcore lab8的answer为例,分析ucore 应用的系统调用编写和含义。
- 以ucore/rcore lab8的answer为例,尝试修改并运行ucore OS kernel代码,使其具有类似Linux应用工具
strace
的功能,即能够显示出应用程序发出的系统调用,从而可以分析ucore应用的系统调用执行过程。
- 系统调用与函数调用的区别是什么?
- 通过分析x86中函数调用规范以及
int
、iret
、call
和ret
的指令准确功能和调用代码,比较x86中函数调用与系统调用的堆栈操作有什么不同? - 通过分析RV中函数调用规范以及
ecall
、eret
、jal
和jalr
的指令准确功能和调用代码,比较x86中函数调用与系统调用的堆栈操作有什么不同?
通过静态代码分析,举例描述ucore/rcore键盘输入中断的响应过程。
通过静态代码分析,举例描述ucore/rcore系统调用过程,及调用参数和返回值的传递方法。
A:
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在X86 或在RISC-V CPU模拟器中写一个小程序,在执行除零操作时,提示错误。如果可能,请显示被除数和除数。
Q1: 在X86-32或64 CPU上在内核态(ring0)写中断设置和服务程序;
Q2: 思考题:在X86-32或64 CPU上在内核态(ring1)写中断设置和服务程序;可能吗?如何写?
Q3: 在RISC-V 32或64 CPU上(M、S)写中断设置和服务程序;
Q4: 思考题:在RISC-V 32或64 CPU上(H、U)写中断设置和服务程序;可能吗?如何写?