基本工具使用

lab通关记录

MIT-6.828实验通关记录

首先清楚我们的实验大致流程：

1. 编写代码（可能）
2. 编译内核
3. 调试或者查看os

因此给出以下基本工具/文件的介绍和基本使用

编译makefile

1.在你的clone文件夹下
make qemu
编译你的内核并运行qemu硬件模拟你的os，如果没有新改动，会编译非常快，

make clean
清除你的编译内核，以便于重新编译

make qemu-nox
与上面的唯一区别就是上面的会给出一个窗口，下面这个几乎没什么显示内容，ssh时候方便用

make qemu-gdb
一开始的实验最常用，他会等待接受gdb的到来

make qemu-nox-gdb
等同于 make-gdb && make-nox

make run-name
运行用户进程：usr/hello.c 下的编译运行，lab3后会使用

make run-name-nox, run-name-gdb, run-name-gdb-nox,
nox含义等同于前面

make V=1 ...
列出所有的执行命令和参数

make V=1 grade
grade失败后退出，日志在jos.out可以查看

make QEMUEXTRA='args' ...
指定给qemu额外的参数

qemu

硬件模拟器，你可以认为你的os在qemu上运行。想要退出：ctrl + a 和 x,需要注意ctrl 与 a同时按住抬起后再按c,不要三个键同时按

同时qemu也类似gdb可以给你一些调试信息查看:ctrl+a和c进入qemu模式

xp/Nx paddr
从指定的物理地址开始显示N个字，默认N=1

info registers
寄存器的信息，例子：CS =0008 10000000 ffffffff 10cf9a00 DPL=0 CS32 [-R-]
						     cs选择子  段基址     段限长    线性地址   权限  32位  只读
						     
info mem
lab2+内存信息，例子：ef7c0000-ef800000 00040000 urw
						 efbf8000-efc00000 00008000 -rw
						 
info pg
lab2+多进程页表结构，PDE做base，PTE做offset找到一个页表。进程页表查找过程：cr3-PDE-PTE。例子：
VPN range     Entry         Flags        Physical page
[00000-003ff]  PDE[000]     -------UWP//一个进程
  [00200-00233]  PTE[200-233] -------U-P 00380 0037e 0037d 0037c 0037b 0037a ......
[00800-00bff]  PDE[002]     ----A--UWP//另一个进程
  [00800-00801]  PTE[000-001] ----A--U-P 0034b 00349
  [00802-00802]  PTE[002]     -------U-P 00348
  

make QEMUEXTRA='-d int' ...
记录所有int中断信息，举例：
4: v=30 e=0000 i=1 cpl=3 IP=001b:00800e2e pc=00800e2e SP=0023:eebfdf28 EAX=00000005
EAX=00000005 EBX=00001002 ECX=00200000 EDX=00000000
ESI=00000805 EDI=00200000 EBP=eebfdf60 ESP=eebfdf28
...

JOS内核

内核编译之后，额外会产生一些文件：比如反汇编得到汇编文件等，让你更方便查看内核具体的情况。

obj目录下，分别有一些值得关注的目录：usr, boot, kernel

你可以使用gdb单独调试他们，来获得更短小方便的调试体验

GDB

当你第一次使用make qemu-gdb后，你应该再开一个同样路径的窗口运行make-gdb，这样就开始了第一次的实验调试。给出以下常见的gdb调试命令

b function or b file:line (or breakpoint)
设置一个断点，运行后会停在这里中断执行,例子：b main

b *addr (or breakpoint)
也可以指定指令的地址，例子：b * 0x7c00

c（or continue）
运行

si(or stepi)
单汇编指令执行

<回车键>
重复执行上一条指令

quit
退出gdb

//接下来是稍微复杂一点的命令
set命令
	set print address on/off 显示/不显示进入函数的地址，默认开袋
	set print pretty on/off 打开或者关闭pretty模式，这样会影响结构体显示的美观程度
	set print array on/off 打开则一个元素一行
show命令：如果只是想查看上述显示的效果，替换set，删除on/off即可

info registers
显示寄存器的值

i r eip/eax
更精准显示寄存器的值

x/Nx addr
显示地址开始的N个字，1.如果想要以字节形式，在末尾x加b，2.如果想使用寄存器，比如esp/ebp，将addr替换为$esp即可查看指向的指令字

x/Ni addr
以指定地址开始显示N条汇编指令（instructions）

symbol-file file
lab3开始：转向执行指定的文件，例子：symbol-file obj/usr/hello，或者你直接简写为file obj/usr/hello

//线程部分
thread n
关注某个线程（0开始）

info threads
线程信息

Objdump

反汇编工具，包括但不限于：提供反汇编代码文件，查看完整的ELF，查看ELF头，查看ELF section table等功能，给出以下代码，但是忘了可以通过 man objdump来回忆

obdjump -d file反汇编文件代码部分
objdump -h file查看ELF文件头：魔数，main入口，
objdump -x file查看ELF所有头：file header, section headers, program headers，不建议一开始用
objdump -h file查看ELF节头：section个数，地址，等信息

补充：ELF格式：我们关注两个个header，section header，（programheader是section header的执行文件层面的一体两面表述）
1.ELF header文件头：所有section headers的base/offset等
ELF Header:
  Magic:   7f 45 4c 46 02 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00
  Class:                             ELF64
  Data:                              2's complement, little endian
  Version:                           1 (current)
  OS/ABI:                            UNIX - System V
  ABI Version:                       0
  Type:                              DYN (Shared object file)
  Machine:                           Advanced Micro Devices X86-64
  Version:                           0x1
  Entry point address:               0x1050
  Start of program headers:          64 (bytes into file)
  Start of section headers:          14768 (bytes into file)
  Flags:                             0x0
  Size of this header:               64 (bytes)
  Size of program headers:           56 (bytes)
  Number of program headers:         11
  Size of section headers:           64 (bytes)
  Number of section headers:         29
  Section header string table index: 28
2.ELF section header：所有布局上section的信息
Section Headers:
  [Nr] Name              Type            Addr     Off    Size   ES Flg Lk Inf Al
  [ 0]                   NULL            00000000 000000 000000 00      0   0  0
  [ 1] .interp           PROGBITS        00008154 000154 000019 00   A  0   0  1
  [ 2] .note.ABI-tag     NOTE            00008170 000170 000020 00   A  0   0  4
  [ 3] .note.gnu.build-i NOTE            00008190 000190 000024 00   A  0   0  4
  [ 4] .gnu.hash         GNU_HASH        000081b4 0001b4 000024 04   A  5   0  4
  [ 5] .dynsym           DYNSYM          000081d8 0001d8 000040 10   A  6   1  4
  [ 6] .dynstr           STRTAB          00008218 000218 00003c 00   A  0   0  1
  [ 7] .gnu.version      VERSYM          00008254 000254 000008 02   A  5   0  2
  [ 8] .gnu.version_r    VERNEED         0000825c 00025c 000020 00   A  6   1  4
  [ 9] .rel.dyn          REL             0000827c 00027c 000008 08   A  5   0  4
  [10] .rel.plt          REL             00008284 000284 000018 08   A  5  12  4

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