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d35c0599a7
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@ -43,17 +43,54 @@ marp: true
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## **运行流程**
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+ 需要`RISC-V` 编译链，用它来编译二进制内核镜像，可以是 `riscv64-unknown-elf` 或者 `riscv64-linux-gnu`
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+ 需要搭载 `k210` 芯片的开发板： `Maixpy` 系列，淘宝有售
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+ SD 卡：可选，如果不跑文件系统的话
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+ 在 `github` 上获得项目源码： `git clone https://github.com/SKTT1Ryze/xv6-k210`
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+ 用读卡器把 SD 卡连接到电脑
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+ 进入到 `xv6-k210` 目录下运行命令 `make sdcard`，然后 `Makefile` 会打包一个文件系统镜像写入到 SD 卡
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+ 将 SD 卡插到 `k210` 板子上，并用 type-C 线连接 `k210` 板子到电脑上
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+ 在 `xv6-k210` 目录下运行命令 `make run`
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+ 查看 `USB` 端口： `ls /dev/ | grep USB`
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## **为什么选择 xv6**
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+ 一开始想要移植 `riscv-pk` 在 k210 上跑，但研究一下其代码之后发现不可行
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+ 寻找开源 OS，最好是 RISC-V 指令集，简单，并且已经能在 qemu 或者真实板子上运行的
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+ 考虑过 seL4,RT-Thread 还有其他的一些开源项目
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+ 最终选择 xv6-riscv，其简单，RISC-V 指令集并且已经在 qemu 上稳定运行
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## **调研**
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+ `MIT` 开源协议
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+ `xv6` 复杂程度
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+ 架构设计：RISC-V SBI 标准
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+ 虚拟环境 vs 真实硬件环境
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+ 虚拟硬盘 vs SD 卡
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## **项目搭建**
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+ `MIT` 开源协议
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+ 2020-10-18
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+ RISC-V 官方编译链：https://github.com/riscv/riscv-gnu-toolchain
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+ 目录结构
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xv6-k210
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├── bootloader # bootloader 的实现
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├── doc # 文档
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├── kernel # 内核源码
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├── linker # 链接脚本
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├── xv6-user # xv6 用户程序
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├── mkfs # 制作文件系统镜像的 .c 文件
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├── tools # 一些工具
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├── target # 目标文件
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├── README.md
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└── LICENSE # MIT LICENSE
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## **移植工作一览**
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+ 多核启动
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+ 内存分配
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+ 虚拟内存管理
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+ 中断处理
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+ S 态外部中断
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+ 用户多进程
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+ SD 卡驱动
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+ 文件系统
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+ 软硬件协同调试
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+ 中文文档
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## **K210**
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@ -64,6 +101,7 @@ marp: true
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+ PLIC 支持高级中断管理
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+ CLINT 支持 CPU 内置定时器中断与跨核心中断
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+ 8M 的片上 SRAM
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+ **S 态实现有问题**
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## **K210 SRAM**
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@ -97,19 +135,6 @@ marp: true
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| **4** | **RustSBI** |
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| 5 | Diosix |
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## **移植工作一览**
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+ 多核启动
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+ 内存分配
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+ 虚拟内存管理
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+ 中断处理
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+ S 态外部中断
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+ 用户多进程
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+ SD 卡驱动
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+ 文件系统
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+ 软硬件协同调试
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+ 中文文档
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## **多核启动**
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+ 内核镜像和 RustSBI 镜像并在一起使用 py 脚本烧到 k210 的 SRAM 中
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@ -120,13 +145,6 @@ marp: true
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## **多核启动**
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## **内存分配**
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+ `kalloc.c`
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+ 可分配的内存空间范围：`kernel_end` ~ `PHYSTOP`
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+ 内核维护一个链表：空闲链表
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+ 每次分配 4096 字节空间
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## **虚拟内存管理**
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+ `vm.c`
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@ -154,13 +172,6 @@ marp: true
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<!-- <img src="../img/mem_map.jpg"> -->
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## **中断处理**
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+ 将 `kernelvec` 地址写入到 `stvec`
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+ `kernelvec` 函数在 `kernelvec.S` 汇编文件里面，保存上下文，进入 `kerneltrap`，恢复上下文，返回
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+ 设置 `sie` 开启外部中断，时钟中断和软件中断
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+
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## **时钟中断**
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**通过 RustSBI 设置时钟中断**
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@ -209,19 +220,6 @@ match cause {
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+ 将这个函数指针作为参数调用 `RustSBI` 提供的接口
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+ 外部中断将会在 `supervisor_external_handler` 中处理
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## **用户多进程**
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+ `proc.c` & `trap.c` & `trampoline.S` & `swtch.S`
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+ 内核维护一个进程队列，队列在 procinit() 函数中初始化
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+ 每个进程拥有独立的页表和独立的用户态空间
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+ 在 scheduler() 进行进程调度
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+ 通过 swtch(struct context*, struct context*) 进行上下文切换
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+ 每次时钟中断内核会进行一次进程切换
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+ 双核跑多进程
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+ 目前的用户进程是写死在内核里面的
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+ 移植文档: https://github.com/SKTT1Ryze/xv6-k210/wiki/Process-Management
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## **用户多进程**
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@ -232,7 +230,6 @@ match cause {
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+ 官方 SDK demo 实现了读取 sd 卡的例程
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+ 暴力出奇迹，移植官方 SDK 到内核中
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+ 问题：官方 SDK 编译链不同，代码太多，依赖关系复杂
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+ 通过 SPI 协议与 SD 卡通信
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+ 和很多外设打交道，比如 GPIO，FPIO 等等，还需要调整时钟信号
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+ 最终将官方 SDK 部分模块移植到了内核中，成功通过 SD 卡读取测试
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+ SD 卡读写还不稳定
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