JOS LAB2实验记录

本文主要记录了MIT JOS Lab2的实验过程，涉及到的知识点包括JOS内核的调试信息处理、二分查找算法的应用以及JOS内存结构的理解。 1. **调试信息处理**： JOS的内核加载到内存时，会一同加载调试信息。这些信息存储在一个名为stab的结构体数组中，包含了函数名、类型、其他信息、描述和值等。stab结构体的解析通常基于`stab_binsearch`函数。调试信息由`kern.ld`中的配置和`gcc`编译器选项如`-gstabs`生成。`stab_binsearch`函数用于在stab结构体中查找特定类型的调试信息，如函数、代码区域等。 2. **stab_binsearch函数**： 这个函数采用二分搜索算法来定位特定类型和地址的调试信息。返回值为0表示找到目标，否则返回-1。它接受四个参数：调试信息数组的起始地址`stabs`，搜索范围的左右边界`region_left`和`region_right`，以及要查找的代码类型`type`和地址`addr`。该函数对于理解内核的调试过程至关重要，因为它的返回结果可以帮助确定代码区域和行号。 3. **Exercise 1：debuginfo_eip函数**： 在实现`debuginfo_eip`函数时，需要找到给定EIP（指令指针）对应的函数名和行号。通过`stab_binsearch`函数，可以找到EIP所在的函数和代码区域。进一步地，通过分析stab结构体，可以计算出函数内的偏移量，从而获取函数参数个数。 4. **JOS内存结构**： JOS的内存管理从引导加载器`boot.S`开始，其中定义了全局描述符表（GDT）。GDT的条目决定了内存段的基地址，例如，段选择符0x08对应于0x0000000的基地址。在系统启动后，JOS会将内核和其他数据加载到内存的不同区域，这些区域的管理是通过内存管理单元（MMU）和页表实现的。 实验者强调了文档的重要性和软件工程实践，指出理解JOS内核的调试信息和内存布局对后续实验至关重要。通过实验，学生不仅能学习到操作系统的基本原理，还能提升解决问题和分析代码的能力。