「MIT 6.828」MIT 6.828 Fall 2018 Tools

测试编译链

环境：ubuntu desktop虚拟机(32-bit)

objdump -i

–info 显示对于 -b 或者 -m 选项可用的架构和目标格式列表

应当支持：elf32-i386 (header little endian, data little endian)

gcc -m32 -print-libgcc-file-name

-print-file-name= library：输出指定的库的全路径名。除此之外编译程序不执行其他动作。

-print-libgcc-file-name：输出库 libgcc.a 的全路径名。该选项与 -print-file-name=libgcc.a 相同。

应当回显： /usr/lib/gcc/i486-linux-gnu/*version*/libgcc.a or /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/*version*/32/libgcc.a

在将内核与编译器链接时，可以通过传递-lgcc来链接libgcc

libgcc是什么？

libgcc是GCC提供的一个低层运行时库，当一些操作/运算在特定平台上不支持时，GCC会自动生成对这些库函数的调用，使用这些库函数来模拟实现。从概念上和源码实现中，又可以分为libgcc1和libgcc2，虽然它们最终会被编译合并为libgcc.a。

• libgcc1中包含了一套基础操作/运算，这些无法使用其它操作来实现，通常会使用一系列的汇编代码来模拟完成。
• libgcc2，正好相反，这些可以通过已有的一些操作/运算来简单的组合完成。通常是使用C代码来编写。

注：也可以自己构建编译链，参考building your own compiler toolchain

安装补丁版QEMU

QEMU可以简单看成没有GUI的虚拟机。当作为模拟器时，可以在一种架构（如x86 PC）下运行另一种架构（如ARM）下的操作系统和程序【也就是说支持跨平台虚拟化的虚拟机】。同时具备很好IO设备模拟。

题中说，QEMU debugging facilities虽然很强大，但是不成熟，因此需要下载的补丁版的QEMU：

To build your own patched version of QEMU:

1. Clone QEMU git repository：git clone https://github.com/mit-pdos/6.828-qemu.git qemu
2. 在linux上要安装一些库.
   • 在Debian/Ubuntu 16.04上搭建6.828 QEMU，需要安装the following packages：libsdl1.2-dev, libtool-bin, libglib2.0-dev, libz-dev, and libpixman-1-dev。其他版本相应修改。
3. Configure the source code (可选参数在方括号中; replace PFX with a path of your choice)
4. Linux: ./configure --disable-kvm --disable-werror [--prefix=PFX] [--target-list="i386-softmmu x86_64-softmmu"]
5. 选项 prefix 设置安装QEMU的位置【绝对路径】，否则默认安装在 /usr/local
6. The target-list argument simply slims down the architectures QEMU will build support for.
7. target-list参数简化了QEMU将构建的支持体系结构
8. 加上–disable-werror以保证不会因出现编译警告而终止编译
9. Run make && make install

编译工具使用简述

Use the qemu-gdb target (or its qemu-gdb-nox variant) to make QEMU wait for GDB to attach.

如果遇到unexpected interrupts, exceptions, or triple faults，QEMU通过 -d 参数生成详细的log。

汇编参考文档

x86 Assembly Language

• PC Assembly Language, Paul A. Carter, November 2003. (local copy)

• Intel 80386 Programmer’s Reference Manual, 1987 (HTML). (local copy - PDF) (local copy - HTML) Much shorter than the full current Intel Architecture manuals below, but describes all processor features used in 6.828.

• Intel 64 and IA-32 Intel Architecture Software Developer’s Manuals

  , Intel, 2007. Local copies:

  • Volume I: Basic Architecture
  • Volume 2A: Instruction Set Reference, A-M
  • Volume 2B: Instruction Set Reference, N-Z
  • Volume 3A: System Programming Guide, Part 1
  • Volume 3B: System Programming Guide, Part 2

• Multiprocessor references:

  • MP specification
  • IO APIC

• AMD64 Architecture Programmer’s Manual. Covers both the “classic” 32-bit x86 architecture and the new 64-bit extensions supported by the latest AMD and Intel processors.

• Writing inline assembly language with GCC:

  • Brennan’s Guide to Inline Assembly, Brennan “Mr. Wacko” Underwood【这一篇简述了intel和AT&T的区别和语法】
  • Inline assembly for x86 in Linux, Bharata B. Rao, IBM
  • GCC-Inline-Assembly-HOWTO, Sandeep.S

• Loading x86 executables in the ELF format:

  • Tool Interface Standard (TIS) Executable and Linking Format (ELF). The definitive standard for the ELF format.
  • Wikipedia page has a short description.

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