Lab1实验报告

一、实验思考题

Thinking 1.1

也许你会发现我们的readelf程序是不能解析之前生成的内核文件(内核文件是可执行文件)的，而我们之后将要介绍的工具readelf则可以解析，这是为什么呢？(提示：尝试使用readelf -h，观察不同)

答：通过readelf -h读取vmlinux和testELF的结果如下图所示：

• vmlinux：

• testELF：

从Data属性一栏中可以看到vmlinux为大端存储而testELF为小端存储，我们的readelf程序只能对小端存储进行解析，所以无法解析内核文件。

Thinking 1.2

内核入口在什么地方？main 函数在什么地方？我们是怎么让内核进入到想要的 main 函数的呢？又是怎么进行跨文件调用函数的呢？

答：内核入口在0x8000_0000，main函数在0x8001_0000。通过执行跳转指令jal跳转到main函数。跨文件调用函数时，会先将需要的参数保存在寄存器a0-a3中，然后执行跳转指令跳转至函数执行，将返回值保存在寄存器v0-v1中。

二、实验难点图示

本次实验中比较难的地方，我认为是如何读懂已有的代码。

比如对于Exercise 1.2，如果不提前仔细了解ELF的文件大体结构。乍一看kerelf.h的代码是很迷茫的。

这样“冗长”的一个结构体到底是什么意思，结构体中的各个变量代表着什么属性，只有结合注释和理论的知识才能理解，从而加以运用。

对于Exercise 1.5，这一点就更加明显了。想要完成Exercise 1.5，需要阅读三个代码文件，了解printf函数的具体实现过程，需要了解这三个文件之中与printf实现相关的函数功能以及具体实现方法，比如printf.c中的myoutput函数和printf函数，这两个函数与我们需要补写的内容密切相关。

了解了这两个函数之后再去读print.c的函数内容，才能比较好的理解lp_Print函数的具体实现过程。

三、体会与感想

对于本次实验，给出你自己的难度评价，并如实记录你在这次实验上花费的时间，写出完成此次实验的体会和感想。

本次实验难度相对于lab0来说还是高了很多，主要的难点就是在于如何读懂已有的代码并且运用。虽然难度比较高但是花费的时间好像和lab0差不多（还是因为lab0做的太久了），在lab1上花费的时间前前后后加起来应该是10个小时左右。

体会与感想：

• C语言yyds！

  C语言几乎贯穿整个lab1实验，但是实验过程中有些好奇为什么要用C语言来写操作系统，就去查了一下资料，了解到写操作系统的语言需要具有：能够跨平台、有方便的操作硬件的功能、兼容性要好、可以很方便的拓展改造、开发者众多等特点。而C语言恰好满足了这些，确实是最适合进行操作系统开发的语言。

• 面对复杂的代码结构要耐心，仔细分析

  在实际工程开发的过程中，我们可能遇到的代码复杂程度要比实验中的高得多。在面对复杂的代码结构，要耐心读，仔细分析，理清各个部分的功能，才能从容不迫的继续进行开发。

• 注重理论与实践的结合

  在lab0的时候因为没有预习盲目去做实验浪费了大量的时间，因此这次我先进行了充分预习，再开始写，但是又发现了新的问题。比如ELF文件，读ELF手册实在令人痛苦，毫无头绪，最后还是结合实验给出的代码一起看才能够大概理解。在后面的lab要吸取lab0和lab1的经验教训，理论和实际应用都要重视，尽量找到一个平衡更好的进行学习。

四、【可选】指导书反馈

指导书中对于Section和Segment的翻译（可能）存在问题，容易引起误解。

指导书：

ELF手册：

指导书似乎把Segment和Section都译为段。