『操作系统』操作系统实验LAB2附——页表自映射
『操作系统』操作系统实验LAB2附——页表自映射前言笔者在写LAB2时便对该问题不解，拖到LAB4写完才有功夫想起来解决这个问题。在LAB2时，我以为的自映射机制是指页目录的一项映射到他自身，1024个二级页表中有一张是页目录，而把这个“自映射”的前提整个页表在虚拟空间是连续的，且有一个固定的起始虚拟地址值想的理所当然，当然后面我很快发现了这一问题，然而一直想不通究竟如何实现，写LAB3为进程块初始化虚拟空间时，有这么一条语句：
e->env_pgdir[PDX(UVPT)] = PADDR(e->env_pgdir) | PTE_V;
解释说是实现了自映射，可笔者仍不解，为什么单靠一句话就将页表变成“连续”的呢?
特别鸣谢：guo-hy哥哥的博客
虚实转化在我们完成实验所采用的R3000上，软件访存的虚拟地址会先被 MMU 硬件映射到物理地址，随后使用物理地址来访问内存或其他外设。虚实转化这一步是由硬件帮我们进行，页表填充等工作都是OS在辅助进行，硬件只需要知道一个信息即可，即页目录物理地址，在x86架构下存储在CR3寄存器中，在本实验中由于并未涉及硬件，笔者也不是很清楚 ...
『操作系统』操作系统实验LAB6 Challenge
操作系统LAB6挑战性任务实验报告一.实现需求
指导书要求实现的功能：
一行多命令
后台任务操作符 &
引号支持 “”
光标交互的完善，上下左右BACKSPACE功能实现以及协作交互
程序名称 .b 的省略
记录历史命令
更丰富的命令：支持tree; mkdir [-p]; touch [-p]; history
选做一：实现shell环境变量，支持declare [-xr]; unset
选做二：支持相对路径, 支持内部命令cd，pwd
自己额外实现的功能：
追加重定向 >>
转义符 \
支持上级目录 .. , 当前目录 .
更丰富的命令：支持 cp [-r]; mv; rm [-rf]; rmdir [-p]
命令与路径自动补全
上述所有功能皆以 Linux 的行为作为参照，某些地方存在差异。
二. 实现思路1. 一行多命令核心代码如下，同管道机制，令父进程执行右面，子进程执行左面，父进程等待子进程结束后再开始执行。
sh.c:
1234567891011case ';': //依次执行左右两边的指令 if ((r = fork ...
『操作系统』操作系统实验LAB6——管道与Shell
『操作系统』操作系统实验LAB6——管道与Shell一. 思考题Question1. 示例代码中，父进程操作管道的写端，子进程操作管道的读端。如果现在想让父进程作为“读者”，代码应当如何修改？123456789101112case 0: /* 子进程 - 作为管道的写者 */close(fildes[0]); /* 关闭不用的读端 */write(fildes[1], "Hello world\n", 12); /* 向管道中写数据 */close(fildes[1]); /* 写入结束，关闭写端 */exit(EXIT_SUCCESS);default: /* 父进程 - 作为管道的读者 */close(fildes[1]); /* 关闭不用的写端 */read(fildes[0], buf, 100); /* 从管道中读数据 */printf("child-process read:%s",buf); /* 打印读到的数据 */close(fildes[0]); /* 读取结束，关闭读端 */exit(EXIT_SUCCESS);
颠倒一下父 ...
『操作系统』操作系统实验LAB5——文件系统与外存
『操作系统』操作系统实验LAB5——文件系统与外存一. 思考题Question1. 如果通过 kseg0 读写设备，那么对于设备的写入会缓存到 Cache 中。这是一种错误的行为，在实际编写代码的时候这么做会引发不可预知的问题。请思考：这么做会引发什么问题？对于不同种类的设备（如我们提到的串口设备和 IDE 磁盘）的操作会有差异吗？可以从缓存的性质和缓存更新的策略来考虑。当我们与内存交互时使用Cache没有问题，因为内存中的数据只依赖CPU的写操作而改变，使用Cache可以保证访存数据一致性；而当我们与外设交互时，由于外设中的数据的更新并不只依赖于CPU的写操作，还会由外设自己更新(比如计时器的中断位)，这会导致出现缓存数据和此刻实际外设数据不一致的情况，即Cache里仍是老数据，而实际的数据外设自身已经更新却无法及时通知给Cache。
有区别，串口是字符设备，只支持顺序读取，无需经过缓存，直接以字符（字节）为单位进行读写；而IDE磁盘是块设备，支持随机读取。内存是磁盘的缓存，如LAB5文件服务进程将磁盘空间映射到进程虚拟空间中，在访问块设备时会经过内存这一层缓存，更高效的对数据进行访 ...
『操作系统』操作系统实验LAB4——系统调用与Fork
『操作系统』操作系统实验LAB4——系统调用与Fork一. 思考题Question1. 思考并回答下面的问题：• 内核在保存现场的时候是如何避免破坏通用寄存器的？• 系统陷入内核调用后可以直接从当时的 $a0-$a3 参数寄存器中得到用户调用 msyscall留下的信息吗？• 我们是怎么做到让 sys 开头的函数“认为”我们提供了和用户调用 msyscall 时同样的参数的？• 内核处理系统调用的过程对 Trapframe 做了哪些更改？这种修改对应的用户态的变化是什么？
(1) 每当发生异常需要进入内核时，OS都会先使用SAVE_ALL将上下文保存进Trapframe中，其中便包括32个通用寄存器，具体来说，首先将指向用户栈的sp赋值给k0，再将32个寄存器及其他保存，最后将sp指向Trapframe的栈顶。在返回用户态时再调用ret_from_exception，首先执行RESTORE_SOME宏将寄存器内容归还，再将k0赋值上EPC，再将sp指向原先的用户栈，最后返回用户态，实现了对通用寄存器(除k0,k1)的保护。
(2) 可以，系统陷入内核后$a0~$a3寄存器没有发生变动 ...
『操作系统』操作系统实验LAB3——进程管理
『操作系统』操作系统实验LAB3——进程管理一. 思考题Question1. 请结合 MOS 中的页目录自映射应用解释代码中 e->env_pgdir[PDX(UVPT)] = PADDR(e->env_pgdir) | PTE_V 的含义。UVPT是kuseg中保存用户（当前进程）页表信息的虚拟内存区，大小为4MB（0x7fc00000-0x80000000），PDX(UVPT)取UVPT前10位，代表着UVPT位于第几个4MB内存区，而e->env_pgdir[PDX(UVPT)]即当前进程的页目录的第PDX(UVPT)项，写入当前页目录的物理地址并置入有效位，意义即完成自映射，当访问UVPT这一虚拟地址时，通过页表转换，可以得到页目录的物理地址。
Question2. elf_load_seg 以函数指针的形式，接受外部自定义的回调函数 map_page。 请你找到与之相关的 data 这一参数在此处的来源，并思考它的作用。没有这个参数可不可以？为什么？data来自kern/env.c的load_icode函数中，他的作用在于传递当前的进程块结构体的指针。我认为 ...
『操作系统』操作系统实验LAB2——内存管理
『操作系统』操作系统实验LAB2——内存管理一. 思考题Question1: 在编写的C程序中，指针变量中存储的地址是虚拟地址，还是物理地址？MIPS 汇编程序中 lw 和 sw 使用的是虚拟地址，还是物理地址？代码在CPU内执行时得到的都是虚拟地址。
Question2: 从可重用性的角度，阐述用宏来实现链表的好处。查看实验环境中的 /usr/include/sys/queue.h，了解其中单向链表与循环链表的实现，比较它们与本实验中使用的双向链表，分析三者在插入与删除操作上的性能差异。用宏实现链表，主要是可以模拟出C语言不具有的泛型功能。因为宏的实现方式是字符串替换，替换时不会考虑到语法等等问题，因此只要给好参数，则任何结构体的链表均能由一组宏统一实现，简单便捷。
插入操作(考虑先寻找，再插入)
双向链表:头部插入O(1)，尾部插入O(n)，指定节点前O(1)，指定节点后O(1)
单向链表:头部插入O(1)，尾部插入O(n)，指定节点前O(n)，指定节点后O(1)
双向循环链表:头部插入O(1)，尾部插入O(1)，指定节点前O(1，指定节点后O(1)
删除操作:
双向 ...
『操作系统』操作系统实验LAB1——ELF文件,Printk
『操作系统』操作系统实验LAB1——ELF文件,Printk一. 思考题Question1: 请阅读附录中的编译链接详解，尝试分别使用实验环境中的原生x86工具链（gcc、ld、readelf、objdump 等）和MIPS交叉编译工具链（带有 mips-linux-gnu-前缀），重复其中的编译和解析过程，观察相应的结果，并解释其中向 objdump 传入的参数的含义。原生环境是基于x86架构下的，而运用MIPS交叉编译工具则是虚拟了一个MIPS架构环境，编译链接反汇编等建立在MIPS架构下，二者有很大不同。
对于Helloworld文件，下图是用GCC编译后的结果:
下图是使用交叉编译器后的结果:
objdump是反汇编命令，观察LAB1内Makefile的objdump部分，有一些常用的参数如下:
123456objdump [command]-a ## 显示档案库的成员信息,类似ls -l将lib*.a的信息列出。 -l --line-numbers ## 用文件名和行号标注相应的目标代码-d ## 从objfile中反汇编那些特定指令机器码的section。 -D --d ...
『操作系统』操作系统实验LAB0——Linux,Makefile,Bash
『操作系统』操作系统实验LAB0——Git,Linux,Makefile,Bash一. 思考题Question1:Untracked， Staged，Modified如图所示
README.txt文件在未add前，处于未跟踪的状态，在add后，处于暂存区中，即处在staged暂存状态，而在对该文件修改后且未再次add时，该文件处于已修改的状态。一旦初次跟踪该文件（add）后，除非删除该文件，否则将不会再处于未跟踪的状态，若对其进行修改，即使仍需再次add,那也是从已修改状态转移到暂存状态。
Question2:
add the file: git add
stage the file: git add
commit the file: git commit -m
Question3:
git checkout —print.c
git checkout HEAD print.c
git rm —cached hello.txt
Question4:提交三次后版本信息如下图所示：
进行第一次HEAD回退后如下图所示，可见往后回退一个版本到2。
进行一次说明为1的哈希 ...
『智谱清言』Linux裸机配置
『智谱清言』Linux裸机配置裸机只有网络功能，先挂载磁盘至/data。
安装GCC1sudo apt install build-essential
安装Nvidia驱动
查看显卡型号（4位16进制数）
1lspci | grep -i vga
进入网站 https://admin.pci-ids.ucw.cz/read/PC/10de/ ，查询4位16进制数，得到显卡型号
Nvidia官网下载对应版本的驱动（https://www.nvidia.com/en-us/drivers）文件 NVIDIA-Linux-x86_64-550.107.02.run，将文件放进/root目录下
安装驱动 sh /path/to/your/driver，nvidia-smi正常使用即为安装成功
安装CUDA
检查CUDA版本：12.4，查看Linux版本：Ubuntu 22.04.4 LTS
进入网站 https://developer.nvidia.com/cuda-12-4-0-download-archive，找到对应版本的安装包，下载安装（自动重定向到国内源）。
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