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Lab 4 包含三個部分，其中 A 部分介紹 x86 架構的 multiprocessor 啟動與初始化流程，並且實作簡易的 round-robin process scheduling。而我認為從 bootstrap processor 啟動並初始化，到透過 bootstrap processor 把其他的 processor 啟動的整個過程相當重要，可以讓新手更具體地知道 multiprocessor 的運作方式。
JOS 實作 intel MultiProcessor Specification(MPS) 標準，在看 source code 的時候，搭配這個文件來看會更加理解每項步驟的用意。
Note:
Multiprocessor 架構會依據設計而有所不同，以下所提到的內容皆以 x86 MPS 制定的規格為主。
Multiprocessor
Architecture
Multiprocessor 架構下，每個 processor 有各自的 L1 cache 和 APIC，並且透過 ICC (interrupt controller communications) bus 進行溝通。
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閒聊
2020 年過去了，因為年底各種考試和工作， Lab3 下半部份延遲到現在才完成。雖然拖蠻久的，但是往好的方向看就是有在持續進行下去，沒有放棄就是好結局！最近心境上有蠻多變化的，其中本來對於目前工作內容很疑惑，覺得跟純軟生活落差太大，但是在工作中慢慢地發現自己對於 security 領域的認知嚴重不足，如果能好好學習 security 相關知識，對於自己和未來發展還是挺有幫助的，結合 security 與 embedded or cloud 去發展，是一個有趣又有挑戰性的目標，因此目前就朝著這方向努力，希望今年可以在 COSCUP 分享 security 相關議題。
Lab 3 Interrupts
在開始實作 interrupt 之前，先結合上一篇 CSE 506 Lab 3 - User Environments(Processes) environment(process) 的觀念，綜觀一下 interrupt 結合 environment context switch 的 interrupt handle 過程。
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閒聊
之前在辦活動的時候，得知有朋友在 follow 我的 Blog ，真是讓我非常訝異，因為我一直是默默撰寫文章，而且雖然我有參與 Golang 和 GDG 社群，但是我寫的內容很常都跟 Golang 和 Google 技術沒什麼太大關係 XD 非常感謝各位的觀看，之前有近兩個月都沒更新，感覺有點罪惡，以後會盡量定期更新的。
目前除了自修 CSE 506 課程之外，還有學習 RISC-V instruction 以及 pipeline，因為過往經驗都是看 x86_64 instruction 居多，現在改看 RISC-V 還蠻不習慣的。另外就是還想學用 Rust 寫 kernel module，目前趨勢是有些 Kernel developers 嘗試將 Rust code 結合進 Linux kernel 中，再加上 Rust 的發展也蠻成熟，是時候抽空來學習一下。
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閒聊
上次寫完 Lab 2 source code study 之後，一晃眼就過了近兩個月。中間被各種事物攔截，加上剛好有些機遇和機會，因此挪了一些時間去準備，等事情有比較明朗後再跟大家分享。此外，學校也開學了，這學期修了偏硬體架構的課程，包含 RISC-V 和架構效能分析等，單智君教授的教學內容很好，聲音也很溫柔，非常喜歡這位教授的課程。
這時間還遇上 Macbook 螢幕完全無法顯示的意外，經由朋友提醒，2016 年產的 13 吋 Macbook Pro 有螢幕背光災情，Apple 有提供免費召回維修的服務，因此花了一些時間送修。而 Apple 的服務也還不錯，整個螢幕換新，看來又可以撐好一陣子了 <3
Lab 2
實驗說明文件
Part 1: Physical Page Management
Part 1 是實作 physical memory allocator。在 CSE 506 Lab2 - E820 Memory Map & Page Translation (1) 可以看到系統在執行 kernel code 前，有先在 bootstrap 階段建立 page translation 所需的 pml4 table，以確保 kernel code 可以正確地被執行，不過在 kernel code 運行階段，我們需要建立新的 pml4 table ，來讓我們可以有更多控制權。
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前言
之前是看 COMP790 的課程，但是實作起來發現有點問題，而且題目跟實際 source code 說明不太一樣。在花了很多時間釐清之後，發現原課程內容可能來自於 CSE 506: Lecture from Stony Brook University，仔細看了一下 CSE 506 的 Lab 課程，發現題目與 source code 相符程度較高，因此後續會改看 CSE 506 這系列課程。
這次 Lab 花了大概 20 小時來實作，主要原因是有些 source code 的註解是錯誤的，所以單看註解會產生很多疑問，必須實作和觀察才能釐清。這次實驗也讓我體會到，如果覺得哪邊有不太理解的地方，就直接做實驗來驗證，而不要單看註解來去試圖理解它上面的意思，因為如果註解不是正確的，那這些時間也就浪費了。
因為這次實驗要整理的內容蠻多的，擔心文章太長，所以會分成數篇來貼！
Lab 實驗介紹
Lab 2 是實作 physical memory allocator 和 virtual memory allocator，其中最重要的是清楚 physical memory 與 virtual memory 之間的轉換，以及如何運用 Lab 2 的 PageInfo c structure 把兩者 mapping 起來。
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前言
課程 Operating System Implementation，Lab1 x86 Assembly and Bootloader 是個簡單的實作開場(Lab 源自於 MIT 課程)，不過其中卻有蠻多學習的地方。這次來記錄一下 Lab 1 中的 The Stack 實作部分，實作過程中除了需要用 gdb 之外，也需要搭配 asm code。
實作內容
在教學程式中，會呼叫 test_backtrace(5)，接著跑 recursion 直到碰到終止條件為止。
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| void i386_init(void)
{
test_backtrace(5);
}
void test_backtrace(int x)
{
cprintf("entering test_backtrace %d\n", x);
if (x > 0)
test_backtrace(x-1);
else
mon_backtrace(0, 0, 0);
cprintf("leaving test_backtrace %d\n", x);
}
|
我們的目標，就是實作 mon_backtrace，追蹤進入 test_backtrace function 以及 recursion 的過程。
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前言
由於下學期要上計算機結構的課程，所以趁著開課之前來複習一下 OS。這次看的課程是 UNC Operating System Implementation，基本上這課程也是引用 MIT 知名的 JOS 實作，再加上清楚明瞭的 Slides，光是一堂課就能有蠻多地收穫。
這次先來記錄一下實作 Lab1 所遇到的一些問題和環境建立過程。不得不說這課程的環境建置說明沒有很清楚，所以浪費了一些時間在配置正確環境和編譯器。
環境建立
Host: MacPro macOS 10.15.6
- VSCode
- Vagrant
- VirtualBox
- Ubuntu 16.04 64 bit
- GNU binutils:2.19
- GNU gcc:4.1.2
- GNU GDB 7.7.1 (要下載 source code 並且修改檔案)
- MIT版 Qemu
https://github.com/geofft/qemu.git -b 6.828-1.7.0
Vagrant Configuration
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| config.vm.box = "ubuntu/xenial64"
config.vm.provider "virtualbox" do |vb|
vb.customize ["modifyvm", :id, "--nested-hw-virt", "on"]
end
end
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環境配置是在 VM 中跑 Qemu + KVM ，因此在設定 configuration 時，要將 VritualBox 的 nested-hw-virt 開啟。