2024秋冬季开源操作系统训练营三阶段学习总结报告-cereal

source/_posts/2024a-rcore-一阶段总结-cereal.md

@@ -0,0 +1,14 @@
+---
+title: 2024a-rcore-一阶段总结-cereal
+date: 2024-11-10 15:04:04
+tags:
+---
+
+### 前言
+
+基本上从零开始通过rustlings学习rust，rust作为一门编程语言，通过其合理的设计，保证了其内存安全和高性能，非常值得学习。
+
+### 个人感悟
+
+通过rustlings学习rust的基础语法、数据结构、所有权、引用等相关知识，初步了解了rust程序的编写，在通过之后rcore的学习，通过实践更加加深了对于rust编程的理解，这种学习方式还是非常高效，之后还需要更多项目的累计，不断提高rust编程能力，和对操作系统的理解。
+对于rust来说，最难理解的还是所有权部分的内容，变量所有权之前的转移，引用、Copy、Clone等相关使用的分析，都需要很多代码的累计，才能写起来rust时得心应手。

source/_posts/2024a-rcore-二阶段总结-cereal.md

@@ -0,0 +1,15 @@
+---
+title: 2024a-rcore-二阶段总结-cereal
+date: 2024-11-09 13:52:35
+tags:
+---
+
+### 前言
+
+我自己之前参加过ysyx，有一点操作系统的相关基础知识和riscv指令集基础，~~pa4后面还没做完~~，对于很多操作系统基础概念理解还是不够深刻，通过rcore的学习也是补上了这一部分。操作系统作为最和硬件联系紧密的软件，特权、异常、中断等概念的引入，让cpu具有了安全的连续不停运行各种各样程序的能力，这非常美妙😄，这也是我学习操作系统的目的。
+
+### 个人感悟
+
+通过近一个月的学习，对于操作系统的相关概念和rust这门编程语言有了更深入的了解，之前对于操作系统也只是停留在很基础的部分，对于操作系统的基础概念的认识也是非常模糊，也没有上过操作系统的相关课程，通过这次的学习，也是对操作系统的基础概念（进程管理，地址空间，文件系统，并发等等）有了基础的理解。
+在rcore的实验课程中，最让我印象深刻的就是虚拟地址部分，由于之前接触的操作系统全部都是nommu类型，直接访问物理地址的概念非常不容易被打破，并且ch4也是一个门槛，需要非常深入的理解rcore的整体代码框架，对虚拟地址的映射，软硬件协同操作，多级页表，地址空间的概念理解了很久，在不断查找资料，不断理解的情况下，才对虚拟地址的概念有了很浅显的理解，把任务完成。
+在完成任务的过程中，其实rcore的整体框架非常完善，作业的部分也就是一些扩展功能，整体还是对rcore的实现的理解，在完成任务时，也是对已有实现进行模仿，理解整体框架，之后调用已有函数或自己根据数据结构实现函数，实现功能。

source/_posts/2024秋冬季开源操作系统训练营三阶段学习总结报告-cereal.md

@@ -0,0 +1,29 @@
+---
+title: 2024秋冬季开源操作系统训练营三阶段学习总结报告-cereal
+date: 2024-12-02 18:14:03
+tags:
+---
+
+### 组件化操作系统
+
+三阶段通过使用三周的时间，初步认识了组件化操作系统arceos，和之前的宏内核rcore，存在很大区别，组件化操作系统，通过将操作系统中通用模块进行封装、抽象，将操作系统中的各个模块分离开来，针对应用场景，对不同模块进行组合，完成功能。
+
+不同的内核实现方式，势必都有其优势和劣势，如何针对应用场景进行扬长避短，并且快速搭建不同实现方式的内核，组件化操作系统给出了答案。
+
+### Unikernel
+
+其思想更像是之前学习嵌入式中学习到的抽象层的概念，通过组件将通用的底层的功能进行封装，通过api接口与上层应用层进行连接，内核和应用共用地址空间，不需要特权转移，极大提高了任务运行效率。
+
+### 宏内核
+
+在组件化操作系统中，添加宏内核插件，此时通过系统调用为上层应用提供支持，在插件内部仍是通过调用组件的接口，完成系统调用功能。
+
+宏内核插件也需要提供多任务调度、多地址空间等功能。
+
+### Hypervisor
+
+这部分还没有进行学习，更多学习宏内核starry内容。
+
+### 感悟
+
+通过这部分的学习，初步认识了组件化操作系统，为阶段四的实习部分打下了基础，学习异构的思想，在四阶段中，也可以使用这种思想，为组件化操作系统添加更多的组件，支持更多的功能。

source/_posts/2024秋冬季开源操作系统训练营四阶段学习总结报告-cereal.md

@@ -0,0 +1,19 @@
+---
+title: 2024秋冬季开源操作系统训练营四阶段学习总结报告-cereal
+date: 2024-12-21 11:40:41
+tags:
+---
+
+### arceos宏内核扩展
+
+我选择的方向是arceos宏内核扩展，主要工作是在新的宏内核扩展starry-next上，补全系统调用。我希望通过这个过程能更好的理解宏内核的内部的结构，和组件化操作系统的抽象解耦思想，也希望自己的代码能够更好的实现宏内核扩展和基座的解耦，虽然现在还是以先实现功能为前提，但是先完成后完美，之后逐步完善功能，并且抽离耦合的部分，让系统调用的实现更加优雅。
+
+### 实现成果
+
+目前已经完成绝大部分系统调用的实现，最花费时间的是任务clone的相关系统调用，将arceos的多任务切换（时钟中断抢占机制），地址空间（与rcore的地址空间排布不同，复制内核的地址空间）等相关的知识进行研究之后，才将clone的简单功能fork实现，之后关于任务相关的系统调用就很顺利了。
+
+接下来，对arceos的文件系统进行研究，研究了线程间资源独立的新机制namespace，使用了一个很好的方法，实现了unikernel资源全局共享，使用宏内核扩展后，资源线程间独立或共享的机制。实现文件系统相关的api主要也就是调用axfs提供的api进行实现，需要解决的是axfs不支持open目录，但是openat这个系统调用需要打开目录，所以需要解决这个问题。
+
+### 感悟
+
+通过四阶段的学习，学习了组件化操作系统实现宏内核的思想和方法，经历过这三个月的学习，从不会rust和操作系统的小白，慢慢一步一步做，从学习rust，到完成rcore，再到学习arceos，逐步学习操作系统多任务、地址空间、文件系统等等，更加理解了riscv特权级结构，sv39页表结构等risv体系结构知识，总结这三个月，收获非常大，在这里也希望开源操作系统训练营可以越办越好，更多的人可以在这里学到知识，收获成长。