Using gdb

如果不知道怎么运行gdb的，要先看提供的文档

1.首先在终端1中运行make qemu-gdb，结尾处会得到一个端口号，供终端2使用

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2.新起一个终端，运行riscv64-unknown-elf-gdb，会进入如下所示的界面

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3.输入target remote localhost: 25501，然后再输入file kernel/kernel，就可以跟着指示往下做了

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问题1：Looking at the backtrace output, which function called syscall?

usertrap()

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问题2：What is the value of p->trapframe->a7 and what does that value represent?

从initcode.S文件中看到a7保存的是要执行的系统调用号，从syscall.h中看到7是SYS_exec

7和exec的系统调用号

问题3：What was the previous mode that the CPU was in?

通过输入p /x $sstatus，得到0x200000022，通过查询相关文档得到之前的特权级别是user mode，其中的8这个位置SPP就表示源自什么模式（0表示用户模式）。

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用户模式

问题4：Write down the assembly instruction the kernel is panicing at. Which register corresponds to the variable num?

跟着作业的指示走，在kernel.asm文件中搜索地址可以看到：

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在lw a3,0(zero)处panic，存在寄存器a3中

问题5：Why does the kernel crash? Hint: look at figure 3-3 in the text; is address 0 mapped in the kernel address space? Is that confirmed by the value in scause above?

内核因为加载了一个未使用的地址 0 处的内存数据而崩溃（Load page fault）。地址 0 并不映射到内核空间中（从 0x80000000 开始）。

问题6：What is the name of the binary that was running when the kernel paniced? What is its process id (pid)?

这个二进制的名字为 initcode ，其 process id 为 1.

System call tracing

建议先读几遍作业文档，这两个作业需要实现的逻辑不难，但是这个流程稍微多了些

  1. 首先在Makefile中添加$U/_trace\

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  1. 然后在user.h文件中注册对应的函数

  1. 在usys.pl文件中也添加对应的入口

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  1. 在syscall.h文件中添加对应的系统调用号

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  1. 在sysproc.c文件中实现sys_trace函数，从用户态获取到用户输入的mask，然后赋值给进程的syscall_trace成员，该成员需要在proc.h文件中的proc结构体添加

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  1. 在proc.c文件中修改fork函数，在父进程创建子进程的时候将该值复制过去，如下

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  1. 最后修改syscall.c文件中的syscall函数，在进行系统调用的时候根据mask打印相应的信息

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Sysinfo

该实验流程跟前面的差不多，这里主要描述一下freemem和nproc怎么计算得到的，根据课程的作业提示我们在kalloc.c文件中创建一个count_freeMem用来返回空闲的内存字节数，至于为什么是这么计算，因为可以看出来xv6系统使用的是空闲链表法来分配内存的

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// 返回空闲内存的字节数=空闲页数*每页字节数
uint64 count_freeMem(void) {
    // 先上锁
    acquire(&kmem.lock);
    uint64 bytes = 0;
    struct run *r = kmem.freelist;
    while (r) {
        bytes += PGSIZE;
        r = r->next;
    }
    // 释放锁
    release(&kmem.lock);
    return bytes;
}

并且在proc.c文件中创建一个count_process用来返回不是UNUSED状态的进程数量

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// 返回已经分配的进程数
uint64 count_process(void) {
    uint64 cnt = 0;
    for (struct proc *p = proc; p < &proc[NPROC]; p++) {
        // 只有读请求，不需要上锁
        if (p->state != UNUSED)
            cnt++;
    }
    return cnt;
}

这两个函数也都很直观，应该是没什么难度，最后跑一下make grade看看得分吧～

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