0%

2024秋冬开源操作系统训练营一二阶段总结

首先非常感谢训练营的主办方为我们提供了交流的平台和详细的文档,也非常感谢群里的助教和各位大佬们。作为一个已经工作了几年的人,如果没有这次训练营的机会,我很难相信自己能把操作系统重新捡起来并坚持学习。

第一阶段

这个阶段我主要是通过rustlings来零基础学习rust语法,主要参考的的书籍有《Rust圣经》和《Rust程序设计》。感觉rustlings有些过于简单,只能用来粗略地学习一下语法,通过了也谈不上熟练,我就在后面的项目编程中因此浪费了大量的时间去调试一下基础的rust语法问题,后期准备通过斯坦福的cs110l课程来加深下对rust在内存安全方面的理解。此外,在数据结构和算法部分我也主要靠chatGPT提供思路,很受打击,未来准备在leetcode上多刷下题来长长见识。

第二阶段

再次感谢文档的详细和版本划分的合理,本来之前停留在课本上的内存划分、进程调度、cache、并发等概念都变得触手可用,操作系统的迷雾总算被拨开了一角。

ch1里主要是摆脱了标准库依赖构建了祼机执行环境。通过qemu模拟器加载了最初版本的内核并在屏幕上输出了文字,我第一次感觉到了操作系统其实也和普通的应用程序一样,克服了畏难情绪。在这里也对第一性原理也了进一步的了解,再复杂的程序它的最初版本也是比较精简和易于理解的,从能完成最小功能的初始版本开始,会更有利于进一步学习其它更加抽象的概念。

ch2里的难点在于汇编知识和链接器的使用。我以前对于链接器的认识仅限于使用c++第三方库,但ch2里对于link_app.S的使用让我大开眼界,原来程序链接时每个段的处理可以这么灵活。同时,我也学到了在rust里通过extern c引入外部汇编文件定义的符号,可以直接拿到内存地址。我之前没有学过riscv架构,未来准备通过《RISC-V体系结构编程与实践》系统学习。

ch3里的难点在于汇编写的_switch在任务切换里的作用,例如保存寄存器、切换栈、切换控制流等。内核通过内嵌ecall汇编指令来引发trap异常陷入S特权级。抢占式调度里让我认识了时钟中断,原来轮转调度里的时间片就是通过定时器来触发时钟中断,进行任务切换。

ch4里内存地址空间我认为是最有趣也是最难的部分。通过为用户和内核单独实现的地址空间,解释了虚地址和物理地址的由来。为了实现地址空间,rcore里设计了大量的数据结构,重点要掌握MapArea和MemorySet里接口的使用,查找页表、生成地址空间等核心功能都在里面实现。

ch5里进程的精华主要在于fork和exec等系统调用的实现,本章还实现了一个shell程序,让我理解到了进程怎么从一个程序通过fork和exec运行其它程序的。

ch6里是文件的实现,ch8里是并发,我对这两章的理解不太深,主要还是围绕测试案例来理解的,后续还要再反复多次的看看文档。

现在非常期待下一阶段ArceOS的学习,希望能成为我入门hypervisor的阶梯!!!