北航内核操作系统-lab1

1.实验目的。

2.实验内容。

2.1Exercise 1.1 请修改 include.mk 文件，使交叉编译器的路径正确。之后执行 make指令，如果配置一切正确，则会在gxemul 目录下生成vmlinux 的内核文件。

修改路径为 /OSLAB/compiler/usr/bin/mips_4KC-

查看gxemul文件夹

实验一完成。

2.2Exercise1.2 阅读./readelf文件夹中kerelf.h readelf.c以及 main.c三个文件中的代码，并完成readelf.c中缺少的代码，readelf 函数需要输出elf 文件的所有section header的序号和地址信息，对每个 section header，输出格式为:"%d:0x%x\n"，两个标识符分别代表序号和地址。

1.ELF的定义

ELF（Executable and Linkable Format）文件是一种目标文件格式，常见的ELF格式文件包括：可执行文件、可重定位文件(.o)、共享目标文件(.so)、核心转储文件等。ELF主要用于Linux平台，Windows下是PE/COFF格式。

2.ELF文件头

ELF文件头位于ELF文件的起始位置，它包含整个文件的静态信息，可以通过readelf命令进行查看，ELF文件头结构以及相关参数定义在/usr/include/elf.h中，分为32位和64位两种版本，分别为Elf32_Ehdr和Elf_64_Ehdr，它们绝大多数内容都是一样的，结构如下所示：

typedef struct {

Elf32_Half e_type;//Elf文件类型

Elf32_Half e_machine;//ELF文件的CPU平台属性

Elf32_Word e_version;//ELF版本信息

Elf32_Addr e_entry;//入口地址

Elf32_Off e_phoff;//程序头表的文件偏移（以字节为单位）。如果文件没有程序头表，则此成员值为零。

Elf32_Off e_shoff;//节头表的文件偏移（以字节为单位）。如果文件没有节头表，则此成员值为零。

Elf32_Word e_flags;//与文件关联的特定于处理器的标志。标志名称采用 EF_machine_flag 形式。

Elf32_Half e_ehsize;//ELF 头的大小（以字节为单位）

Elf32_Half e_phentsize;//文件的程序头表中某一项的大小（以字节为单位）。所有项的大小都相同

Elf32_Half e_phnum;//程序头表中的项数。

Elf32_Half e_shentsize;//节头的大小（以字节为单位）。节头是节头表中的一项。所有项的大小都相同

Elf32_Half e_shnum;//节头表中的项数

Elf32_Half e_shstrndx;//与节名称字符串表关联的项的节头表索引。

} Elf32_Ehdr;

补全readelf.c中代码：

编译与执行:

2.3Exercise 1.3 填写 tools/scse0_3.lds 中空缺的部分，将内核调整到正确的位置上。

注意目标代码文件的内容是由section组成的，而可执行文件的内容是由segment组成的。要注意区分段(segment)和节(section)的概念，这两个概念在后面会经常提到。我们写汇编程序时，用.text，.bss，.data这些指示，都指的是section，比如.text，告诉汇编器后面的代码放入.text section中。

目标代码文件中的section和sction header table中的条目是一一对应的。section的信息用于链接器对代码重定位。而文件载入内存执行时，是以segment组织的，每个segment对应ELF文件中program header table中的一个条目，用来建立可执行文件的进程映像。比如我们通常说的，代码段、数据段是segment，目标代码中的section会被链接器组织到可执行文件的各个segment中。.text section的内容会组装到代码段中，.data, .bss等节的内容会包含在数据段中。

补全scse_03.lds

生成vmlinux文件

查看各section地址

2.4Exercise 1.4 完成 boot/start.S 中空缺的部分。设置栈指针，跳转到 main函数。使用/OSLAB/gxemul -E testmips -C R3000 -M64 elf-file运行 (其中elf-file是你编译生成的 vmlinux文件的路径)。

这一部分涉及到一点汇编的知识，请各位读者自行学习。

补全boot/start.S

重新make，并执行/OSLAB/gxemul -E testmips -C R3000 -M64 elf-file命令

2.5Exercise 1.5 阅读相关代码和下面对于函数规格的说明，补全 lib/print.c中 lp_Print()函数中缺失的部分来实现字符输出。

参考实验手册

补全lp-Prin()函数

重新make：

所有试验完成。