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rCore-camp2022-clstilmldy

repo:

rust语言学习

​ 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。

rCore 学习

​ 很遗憾,到目前为止,我只完成了lab1。没完成的原因有很多,不过我参与 rCore 学习的目的也是想学习操作系统与rust,而且接下来也可以继续一边系统地学习操作系统,一边通过 rCore 加深对操作系统的理解。其实7月我浪费了很多时间,希望8月好好学习,争取参加之后9月的rCore camp。

仅对lab1来谈实验感悟吧

​ 作为rust初学者,在写实验的时候会很谨慎地考虑如何写rust,担心编译失败;其实lab-1要求比较简单,难点是理解以提供的代码,以及如何使用已经提供的代码,哪些是需要用的等等(感觉实验普遍都是这样)

​ 实验要求中,统计任务的相关系统调用的次数。

​ 我一开始是想通过寻找函数syscall的调用位置来进行补充,但发现仅在函数trap_handler中使用过系统调用,而后者实际是与嵌入的汇编代码进行交互的,不知从何处下手,故陷入僵局。

系统调用-特权级机制

  • 内核和 U 模式的应用程序之间的接口被称为 应用程序二进制接口 (Application Binary Interface, ABI) —— 系统调用
  • 系统调用的本质是一种异常 —— 陷入异常控制流,在该过程中会切换 CPU 特权级
  • 当调用一个系统调用时会触发 CPU 异常,CPU 进入异常处理流程

所以系统调用是用trap_handler控制的

不同类型的上下文与切换

任务切换的设计与实现

  • 与 Trap 切换不同,它不涉及特权级切换
  • 与 Trap 切换不同,它的一部分是由编译器帮忙完成的
  • 与 Trap 切换相同,它对应用是透明的

任务切换是来自两个不同应用在内核中的 Trap 控制流之间的切换 —— 换栈

所以仍然使用trap_handler控制系统调用

handle an interrupt, exception, or system call from user space

​ 于是考虑到从系统调用函数syscall中寻找答案;实际上该函数也是由各种系统调用函数组成,在深入部分函数,如 sys_yield,明白该函数是通过 TaskManager 调用的,而我们维护了一个全局的任务管理器;结合任务提示 —— 系统调用次数可以考虑在进入内核态系统调用异常处理函数之后,进入具体系统调用函数之前维护 —— 我们可以在进入具体函数调用之前,通过任务管理器,获取当前任务,对应的syscall_times[syscall_id] += 1即可(当然需要修改TaskControlBlock) —— 补充函数 pub fn update_syscall_record(syscall_id: usize)

​ 虽然对 多道程序与分时多任务系统调用 等等,并非完全理解(初始操作系统,懵懵懂懂,主要是还没有理清思路)但感觉获得了很大的收获。

​ 通过阅读文档,大概对本章操作系统的内容理解50%,通过实验对内容再次加深理解,大概理解有70%。通过rCore有助于加深对操作系统的理解,还是很高兴能参与第一阶段的学习的。