PA 代码+笔记

如果有什么地方有误 请多多指教；

写这个不是让同学们直接抄的，请弄懂原理哦，我觉得我解释的蛮清楚了。

遇到了问题也可以评论留言或者私信我；

 

 pa1代码➕思路17元，pa2代码+思路30元，pa3仙剑奇侠传仅代码自己看13元。扫码备注邮箱，一般立刻发，如果有事24小时内发。

                          

1 PA1 – 开天辟地的篇章：最简单的计算机

1.1 在开始愉快的PA之旅之前

 

讲义中提到使用union，前面知道CPU的寄存器是公用内存的，所以把gpr[8]结构体改成了union，但是实验报错，然后继续改，看到下面的eax,ecx之类的寄存器，于是在外面又套了一个union，但是还是报错，后来在网上搜，看到简书上面有一个解答，就是在eax，ecx之类的寄存器外面套一个struct，尝试之后成功了，但是原理不知道。

 

修改后的结构体：

进入nemu：

 

在cmd_c()函数中调用cpu_exec()传入参数-1，根据讲义，我在cpu_exec()看到如下：

 

1. 建一个commit，恢复master暂存区文件到工作区，将pa0合并到当前分支，新建一个分支pa1。
2. 配置X Servier。安装结束后为SSH打开X11转发功能（每次）；
3. 虽然显示有error，但是马里奥可以玩。
4. NEMU是什么？

5. NEMU是一个虚拟出来的计算机系统，通过程序实现物理计算机的基本功能。

   2）初识虚拟化。在Windows中使用Docker安装了一个GNU/Linux container，然后在container中完成PA，通过NEMU运行Hello World程序的层次图：

   -------------------------------

   “Hello World”program

   -------------------------------

   Simulated x86 hardware

   --------------------------------

   NEMU

   --------------------------------

   GNU/Linux

   ---------------------------------

   Docker

   ----------------------------------

   Computer hardware 

    

   1.2 开天辟地的故事

                                                                         32位

                                                                                                     

   8位

   8位

    

                                                                                                                                 16

   1.3 RTFSC

6. 思考题：一个程序是从main函数开始执行的。
7. 实现正确的寄存器结构体。
8. 究竟要执行多久？

n是无符号整型，所以-1就是无符号最大的数字，那么for循环可以执行最大次数的循环，而ecex_wrapper()函数就是执行%eip指向的当前指令并更新%eip。最终就可以执行完所有指令。

温故而知新

opcode_table数组是一个函数指针数组（helper函数），对应某条指令的某种形式。

 

return语句是返回结果，并终止当前函数。全局对象的析构函数会在main函数之后执行，用atexit注册的函数也会在main之后执行。main函数执行完之后还要去执行一些诸如释放空间之类的操作。Main函数结束时会隐式的调用exit()函数，运行时会执行由atexit()函数登记的函数，做一些清理，刷新所有输出流，关闭所有打开的流。所以应该是exit()函数指示吧。

证明在main函数返回后可以再执行的代码：

#include   
#include   
  
void fn1(void)  
{  
    printf("next.\n");  
}  
  
int main(void)  
{  
    atexit(fn1);  
      
    puts("This is executed first.");  
    return 0;  
}  

 

 

1.4 基础设施

解析命令

 

单步执行

1）在ui.c中看到：

 

1. 谁来指示程序的结束？
2. readline()，读取一行文本。
3. strtok()，根据给定的字符结点，将字符串分解成一段段的字符串。
4. sscanf()，根据字符串读入相符的数据

看了代码之后，就明白了是用readline读取文本行之后，用strtok()分解第一个字符串，与cmd_table[]中的name比较，执行对应的操作。

于是做如下变动：

cmd_si函数读取字符串参数，用sscanf转化为相符的数据，执行对应指令。

 

代码如下：

static int cmd_si(char *args){  
    char *arg = strtok(NULL," ");  
    int i=0;  
    if(arg == NULL){  
        cpu_exec(1);  
        return 0;  
    }  
    sscanf(arg,"%d",&i);  
    if(i<-1){  
        printf("Parameter error\n");  
        return 0;  
    }  
    if(i==-1){  
        cpu_exec(-1);  
    }  
    for(int j=0;j

1. 结果截图

 

打印寄存器

1）regsl[]，32位寄存器，regsw[]，16位寄存器，regsb[]，8位寄存器。在前面实现寄存器的正确结构时知道cpu.gpr[i]._32是uint32_t地址。判断参数为r后输出32位寄存器的地址。

 

代码如下：

static int cmd_info(char *args)  
{  
    char *arg=strtok(NULL," ");  
    if(strcmp(arg,"r")==0)  {  
        for(int i=0;i<8;i++) {  
            printf("%s %x %d\n",regsl[i],cpu.gpr[i]._32,cpu.gpr[i]._32);  
        }  
    }  
    return 0;  
}  

 

2）结果

 

 

扫描内存

1）讲义中提到过vaddr_read()在memory.c中，查看如下：

 

其实就是vaddr_read函数调用paddr_read，传入两个参数：起始地址，扫描长度。

所以我们通过strtok分别获得字符串型的地址和扫描长度，用sscanf转换为要求的形式，而后循环调用vaddr_read函数扫描内存。

 

代码如下：

static int cmd_x(char *args)  
{  
    char *arg1=strtok(NULL," ");  
    char *arg2=strtok(NULL," ");  
    int len;  
    vaddr_t address;  
      
    sscanf(arg1,"%d",&len);  
    sscanf(arg2,"%x",&address);  
      
    printf("0x%x:",address);  
    for(int i=0;i

 

1. 结果
2. 

 

       pa1全部代码7元，pa2全部代码15元。扫码备注邮箱。