第三阶段主要分成四周的学习。
第一周
第一周的学习主要围绕 arceos 的架构。在这基础上进行一些小实验。
第一个小实验比较简单，需要有彩色的输出。这只需要在 println 宏的字符串前后添加神秘代码即可。
第二个小实验是要实现一个 hashmap。这个的实现比较复杂，但是由于不是所有的方法都需要实现，而且网上相关的代码有许多，所以只需要从网上找一个 no-std 的实现，然后将其删改即可。另外，还需要实现随机函数，这里主要是根据时间来生成一个伪随机数。
第三个小实验是要实现 early 算法。这个算法的内容和实现比较简单。就是内存的两边一边分配字节，一边分配页，两者相遇即内存满。但是这个算法的回收操作不是很方便。
第四个小实验是解析 dtb。这个原本是一个复杂的工作，但是已经有相关库实现了。所以可以直接拿来使用。大大减少了工作量。
第五个小实验是把 fifo 改成抢占式的操作。这个实验要根据源代码 cfs 和 rr 的相关声明和实现来帮助理解。
总的来说，第一周的实验还是比较简单的，而且帮助我理解了 arceos 的相关架构。
第二周
第二周主要有六个练习，为最终的实习项目做准备。
练习 1 和练习 2 需要为 image 设计一个头结构，包含应用的长度信息，在加载时就能获取应用的实际长度。为了解决这个问题，我使用 python 将多个应用合并为一个 bin 文件，并在 bin 文件首部添加每个应用的长度和偏移地址。这样在读取应用时就能够按需读取。
练习 3 是要批处理方式执行两个单行代码应用，第一个应用的单行代码是 nop ，第二个的是 wfi。这个在前面练习 2 的基础上，循环读取每个 app 的代码，执行结束后就返回即可。
练习 4 是要实现 3 号调用 - SYS_TERMINATE 功能调用，作用是让 ArceOS 退出，相当于 OS 关机。这个的实现跟相对应的 SYS_HELLO 等调用方法一样。依葫芦画瓢即可。
练习 5 把三个功能调用的汇编实现封装为函数, 基于 putchar 实现 puts 输出字符串。这个我认为是整个第二周坑最多的一个练习。这个练习由于 puts 要输出字符串，所以需要一个链接文件将其放到指定的位置。另外，在內联汇编中，每次执行出来寄存器的值就变的不可预知，所以需要加上 clobber_abi(“C”), 来保护寄存器内容。
练习 6 实现一个应用，唯一功能是打印字符 ‘D’。 现在有两个应用，让它们分别有自己的地址空间。 让 loader 顺序加载、执行这两个应用。这个在练习 3 的基础上修改即可。需要修改的就是给每个应用都加一个页表即可。
第三周和第四周
最后的实验是要完成 linux app 的移植。这个我采用的方法是变更 elf 动态链接库，使其连接到自己写的函数中。我自己完成的部分是 elf 的解析，代码能够在没有开启分页的情况下运行 c 代码。由于我对 arceos 的分页有一定的误解，导致当分页开启时，原来的代码就不能正确访问和运行。后面当我看到郝同学的代码时，我发现他的方法跟我具有相似性，都是解析 elf，并将动态链接部分修改为自己的函数地址。所以后面我就跟着他的代码写了一遍，最终实现了功能。其中遇到的坑和解决方法如下：
- 分页开启时，内核虚拟地址和物理地址之间是线性映射，但是中间有个偏差 axconfig::PHYS_VIRT_OFFSET，所以，之前所有的地址，比如 PLASH_START 就要加上 axconfig::PHYS_VIRT_OFFSET 才能正确访问到。
- 每个物理地址除了内核的虚拟地址外，还可以根据三级页表建立映射。每个应用都建立一个三级页表，这样每个应用就都会有自己的地址空间，内存分配也会更加灵活。
- 在 loader 的 Cargo.toml 开启 axstd 的 multitask 属性，可以正常编译，但内核 panic 退出，信息为
current task is uninitialized，定位到axtask::task::CurrentTask::get()函数。显然，在初始化时，已经设置了current task，这里为何报错？经过进一步阅读源码，发现current task的指针通过axhal::cpu::current_task_ptr()获取，而axtask/multitask开启了percpu功能，也就是说此时的current task指针是一个percpu变量。目前，ArceOS 中通过gp实现percpu，这与 riscv 的 ABI 是不符的。具体体现为 hello app 一开始就重新加载了gp，把内核里维护percpu的值冲掉了。因此，为了保持 ABI，我将percpu改回了使用tp维护（前一个修改的 commit 将tp改为gp）。此时在打开axstd/multitask后可以正常退出。（本段来自郝淼大佬的 github 文档）
总结
这一个月的生活还是非常充实的。没有独立完成最后的实习任务有点遗憾。通过这次的学习，让我对 unikernel 有了较为深刻的理解。也跟老师同学们学到了很多。希望这个活动以后越办越好。