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Sunhaihua1 authored Dec 1, 2024
2 parents bf333fc + d678ab9 commit 3832f30
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23 changes: 23 additions & 0 deletions source/_posts/2024-autumn-stage1-stage2-summarize-ynchicy.md
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# 一阶段学习体会

早就听说过大名鼎鼎的 rustlings, 这次借着 oscamp 的机会来做一做。做的过程中发现 oscamp 的 rustlings 似乎比官方的 rustlings 加了很多私货,难度大了不少,
但是也的确把编写 很多有用的 rust 特性 和 os 过程中会用得到的一些 rust 的 feature 都涵盖了。在做的过程中,也学习到了很多以前自己没有注意或者使用过的 rust 特性。
更重要的是,通过一些题目的学习,能摆脱原来写 c++ 的思维,写出一些更 rust 风格的代码,比如返回值多用 Option 和 Result,更多的使用 match 和 if let, 而不是用原来 c++/c 风格的错误判断,
以及更多的用迭代器等方法。

一阶段学完之后,尤其是经历了大量和编译器的斗智斗勇之后,我对 rust 的理解加深很多,也对 rust 带来的相比 c++ 的很多优势有了更深的体会。相信 rust 和 c++ 的学习会互相促进。

# 二阶段学习体会

本科期间零零散散一致有学过 rust 和 rcore 的一些东西,由于各种各样的事情没能坚持下来。
读硕士之后刚好又系统学习了一下 rust ,正巧有同学来约我参加 oscamp , 于是就来参加。

如今再做 rcore 感觉要比本科期间轻松了很多。在游刃有余之后,能从 rcore 中汲取的知识也就更多了。
文件系统的组织方式、并发的实现和管理等,这些本科期间令我头晕转向的知识点,现在都能比较轻松地理解。也能从中窥探出一个真实生产环境下的操作系统是如何设计的。

本次实验中,前四个实验都比较轻松,思路清晰地拿下了。最让我头晕转向的是第五个实验,也就是死锁检测的实现。
刚开始被银行家算法迷惑,感觉很难实现。后来又做了尝试做了环路检测来检测死锁。但是做的过程中发现环路检测可能比较难处理信号量。于是又回过头来思考银行家算法。
结合前面尝试做环路检测的过程,觉得只要实现一套类似银行家算法的检测机制就好了。于是把代码全部推翻,从头来过很快就拿下了。

这一次 rcore 学习体验不错,希望接下来的三阶段能学到一些有意思、更贴近实际场景的东西。

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title: 2024a-rcore-1,2阶段总结-路人甲
date: 2024-11-09 14:27:50
categories:
- 2024秋冬季开源操作系统训练营
tags:
- author: lurenjia1213
- repo: https://github.com/LearningOS/2024a-rcore-lurenjia1213
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# 前言
我是来自于海南大学密码科学与技术专业的本科生,对于计算机体系结构方向很感兴趣,但由于学校条件所限,不能满足个人学习需求,所以来参加这个课程

在之前,我一直对一些东西比较好奇

比如
1. 盗版激活软件所说的模拟硬件激活
2. 计算机取证中,DMA技术如何用来解密BitLocker的,DMA外挂是如何实现的(当然,这个漏洞已经被修复),(我觉得,作为一个本科生,不应该只知道表面,而是更深入的了解,正所谓,知其然,知其所以然)
3. 内核的内存管理
4. 并发
5. 动态链接的一些细节

等问题.


所以, 我报名参加了这次的操作系统训练营.


# 第一阶段
我C写的比较多,而且习惯确实不太好,所以在这阶段,也是磕磕绊绊,尤其是在所有权机制上,给了我“不灵活”的印象,我觉得也不算坏事吧,通过尽可能多的约束,把不安全的代码存在的范围尽可能缩小,方便发现问题和解决。

此外 rust的cargo非常好用。

还有,教程使用的rustlings有点旧?我用着是有点不太方便的,貌似没法很好的调试,我依赖于rustings run name这种方式来debug,但是每次都要写那么多,显然有点麻烦

我通过把如下内容加入 .bashrc,简化了这个操作


alias check='rustlings run'

alias hint='rustlings hint'

这样,就可以通过check name的方式检查题目了


# 第二阶段
## Lab 1
一个简单的多任务系统,我曾经参加过海南大学南海鲨战队的电控培训,看过ucosii的代码,所以这点对我来说还好
## Lab 2
这个实验启用了分页机制, 在这次实验之前,看过xv6 内存管理部分的代码,所以还好(这在之前,逆向程序时的内存地址,让我有不少困惑)
## Lab 3
进程: 在这地方,我觉得问题不大
## Lab 4
文件系统: 这里问题挺多的,做的有点糊涂,不过不管怎么样,能用
## Lab 5
多线程: 了解了线程与并发的相关知识,还有银行家算法

# 总结
通过这门课程我学习到了很多操作系统的基础知识, 这个学期补补计算机组成原理,算法。rust也不熟练,不优雅,还得多练,下个学期二战。

我在此感谢此训练营的组织者和助教们,你们为很多人打开了一个新的天地。
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title: 2024 秋冬季开源操作系统训练营第一 & 二阶段总结 - 冰轩
date: 2024-11-10 16:19:54
tags:
- author: BingXuanOwO
- repo: https://github.com/LearningOS/2024a-rcore-BingXuanOwO
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## 前言

这次加入训练营的前因来自于两位朋友曾断断续续提到了 rCore,以及这个与 rCore 有关的 OS 训练营。

关于 Rust,我曾抱着将信将疑的态度。在社交媒体上关于此的风评给我的感受来讲,就好像万物皆可被该语言重写,这个语言能解决一切编程问题。而包括这种偏见在内等原因,我却没有对 Rust 有太多了解。

而至于 OS,我曾因观看过蒋炎岩的 OS 课程而对 OS 略知一二,但却一拖再拖,因各种原因没有完整的学完全部课程以及做完 labs。

我想,是时候改变这一切了。我最终报名加入了进来。

<--! more -->

## PT1. 初次上手 Rust 与 Rustlings

在报名之后,接下来的第一个任务便是完成 Rustlings 全部 110 道题目,以此形成对 Rust 初步的认识。Rust 的基础语法适应起来很快,但是最重要的还是适应 Rust 最核心的 borrow,所有权等一系列与 RAII 相关的设计。虽然碍于 Rustlings 篇幅受限,我没能完整掌握这方面,不过这部分知识还是在 rCore 的实验中补回来了的。

最终,我成功完成了全部的 rustlings 题目,并晋级至重要的下一阶段——rCore。

## PT2. rCore 之旅

接下来要完成的,便是相对而言更为重要的 rCore。一路上磕磕绊绊不少,但还是完成了挑战。

首先是 Lab1,Lab1 的任务主要是理清 rCore 原有的代码结构。我在刚看到 rCore 的框架代码的时候,老实讲的确会感觉无从下手。不过,在我花上一段时间了解原本的代码结构,理解调度部分的实现后,就没感觉问题很大了。这中间有个小插曲--由于我一开始看错了题目,我一开始以为 syscall_times 部分记录的是每次 syscall 调用时对应进程运行的时间,但是后来发现其实是每种 syscall 调用的次数。

接下来是 Lab2。因为 Lab2 的框架代码已经提前实现了多种用于内存管理的 struct,我最开始的想法是直接在内存的 PTE 上做文章。但我后续发现,在不对框架原有分配部分不做出大变动的情况下,这种想法似乎并不可行。我好像又有点手足无措,不过思考过后,我最终想到遍历 `MemorySet` 中全部 `MapArea` 区间计算并调整区间的方案,总算实现了 map 和 unmap 的 syscall。

Lab2 中重写 `sys_get_time``sys_task_info` 的部分就相对容易些,我实现的方案是按照对应函数所需返回值的大小,对于每个可能包含该变量的虚拟页,反查用户空间对应的物理页,并从内核 0x10000 虚拟页处开始分配虚拟页表然后 map 到对应的物理页。Lab2 原本这部分的实现实际上每次 map 后都不会 unmap 掉, 而是在接下来继续 map 的时候从上一次分配的末尾处 map。但在后面的 Lab 中,由于分配量超出预期,从而会导致其尝试 map 已经在别处分配了的 PTE。到问题发现之后,我添加了 unmap 部分,并使分配都从 0x10000 开始,以此解决了问题。

随后便是 Lab3,相对而言其实还算简单,stride 部分只需要参照题目描述实现。而至于 spawn 部分,可以参照已实现的 fork 与 exec 部分,这样照葫芦画瓢也同样能较为轻松的实现出来。

而接下来的 Lab4,由于项目结构又一次进行了变化,引入了一个新的 easy-fs 库,从而又感到了和刚进行 Lab1 时,没法理解代码结构时的头疼。而在进行 Lab4 的过程中,因为不知为何导致的死锁,我又一次头疼不已,甚至一度想放弃。好在最后因为 Rust RAII 的特性,通过封装一层函数的方式,将某个我并不知情的引用自动 drop 掉,才最终解决了问题。

最后,到了 Lab5,rCore 阶段要结束了。虽然这次我并没有选择将检测死锁的部分独立拆分为单独的 crate,但这部分仍然先在裸机上开发,完成后再移植进内核。由于是直接在裸机上开发,整体调试起来也会方便很多。不过话虽如此,在刚开始的时候,由于我开始进行 Lab5 的时间早于这次线程相关课程的上课时间,且题目没有详尽地描写检测死锁的算法,以及对算法的不熟悉,导致我在这里卡住了很久没有进展。不过最后,我确定了题目给出的算法为 Dijkstra 的银行家算法,在不断的了解这个算法后,最终完成了 Lab5。

_至此,一锤定音。_

_尘埃,已然落定。_
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title: 2024-秋冬季开源操作系统训练营第一二阶段总结-wang.md
date: 2024-11-10 11:14:20
tags:
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## 第一阶段总结

因为之前已经在学校里学习过Rust的内容,第一阶段更像是起到一个查缺补漏和复习的作用。通过完成Rustlings的100道练习题,对Rust生命周期、所有权机制、智能指针、移动语义等内容有了更深入的理解。


## 第二阶段总结
- lab3: 实现syscall: sys_get_time(), sys_task_info()
- lab4: 引入虚拟内存/分页机制,重新实现sys_get_time()和sys_task_info(), 实现mmap和munmap
- lab5: 将task抽象为process进程,实现sys_spawn()和stride调度算法
- lab6: 新增文件系统,可以将原来在内存中的数据持久化到硬盘上。 实现sys_linkat(), sys_unlinkat(), sys_stat()
- lab8: 引入thread。实现死锁检测,实现sys_enable_deadlock_detect()
通过完成5个操作系统的实验,对操作系统的基本原理有了更深入的理解。在实验过程中,我遇到了很多问题,比如在实验四中,我在实现文件系统时,由于对文件系统Inode/OSInode/DiskInode/File之间的关系和概念理解不够透彻,一开始写lab的时候确实是完全不知道该怎么做,也导致了一些错误。于是我认真阅读了实验手册,通过画图和总结,最终完成了lab。
lab1-3个人认为是相对简单的,几乎每一个的pattern都是先去某个struct添加一个新的field,然后在impl中对这个新的field进行一些需要的操作。这其中还可能涉及用户态与内核态之间的数据传递,比如在lab1中的sys_task_info()函数就涉及到内核态数据到用户态数据之间的传递。
总之,通过这次训练营,我对操作系统的原理有了更深入的理解,也对Rust的应用有了更多的实践经验。
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