rCore 学习笔记 - 第一章

前言

这些笔记的内容主要有两个：一个是记录下我实际操作过程中，遇到的和教程不一样的地方，并且记录下我的解决方法；二是记录写练习的过程。我不会重复记录手册里已经有的知识。

我希望能够尽量使用新一点的特性，避免原教程中妥协的地方（比如在当时 rust 的有些特性在正式版中不支持，只能用 nightly 版本）。

环境

首先根据文档的指引配置好实验环境，我使用了 Windows + wsl2，但出于个人喜好，我没有使用 Ubuntu，而是用了 OpenSUSE Tumbleweed.

文档已经有一段时间没更新了，有些内容发生了些许变化，比如随着 rust 版本的更新，一些实验特性变成了稳定特性。我使用的 rust 版本是 1.83.0.

同时我使用了 Qemu 7.0.0 和最新版（Prereleased 2024-03-24）的 rustsbi-qemu.

在 OpenSUSE Tumbleweed中，我发现 gdb 似乎本来就有了切换架构到 risc-v 的功能，就没有折腾 riscv64-unknown-elf-gdb 了（这东西在 OpenSUSE Tumbleweed 下需要手动编译，非常麻烦）。

在内核加载前

在控制权递交给内核前，经历了两个步骤，一个是从载入到跳转到 0x80000000，另一个是经过 RustSBI 的初始化，从 0x80000000 到 0x80200000 的内核处。

0x1000: auipc   t0,0x0
0x1004: addi    a2,t0,40
0x1008: csrr    a0,mhartid
0x100c: ld      a1,32(t0)
0x1010: ld      t0,24(t0)
0x1014: jr      t0
0x1018: unimp
0x101a: .insn   2,0x8000
0x101c: unimp
0x101e: unimp

可能是因为 Qemu 版本不一样，我自己用 gdb 调试的时候和文档不太一样，不过区别不大。

第一行 auipc t0,0x0 实际上将 pc 的值，即 0x1000 赋值给了 t0，接下来三行似乎是对三个寄存器进行了赋值，暂时看不出来有什么用。关键的一行是 0x1010 这里，t0 + 24 得到的是 0x1018，这里有两个字节的 0，ld 将会加载一个 64 位的数据，也就是 8 个字节，由于采用小端序，所以 0x1019 是 0x00，0x1020 是 0x80，最后 t0 的值是 0x0000_0000_8000_0000，所以会跳转到 0x80000000。

到达 0x8000000 后就到了 RustSBI 的部分，进行了串口设备初始化等步骤后，再跳转到 0x80200000。