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# Guidance

## 作业难度

每一个作业都指示它的难度：

* 容易：小于1小时。这些实验是以后面练习提供的经典热身练习
* 中等：1\~2小时
* 困难：多于2小时。通常这些练习不要求写很多代码，但是这些代码很难完全正确

这些时间是对我们粗略的估计。对于一些可选的任务，我们没有进行估计，这是一个疯狂的猜测。如果您发现自己在一项任务上花费的时间比我们预期的要多，请联系我们

一般练习不要求写很多行代码（十行至几百行），但代码在概念上是很复杂，而且细节往往很重要。因此，在编写任何代码之前，请阅读实验指定的相关文件，查阅文档。只有当你充分理解任务和解决方案时，才开始编码。以小步骤实施解决方案（通常作业是建议将大问题拆分成较小问题）并在继续下一个步骤之前测试每个步骤是否有效。

## 调试技巧

这是一些调试解决方案的技巧

* 确保理解C与指针, Kernighan and Ritchie编写"The C programming language (second edition)" 是简明描述C。这里有一些有用的[指针练习](https://pdos.csail.mit.edu/6.828/2019/lec/pointers.c)，除非你已纪彻底掌握c，否则不要跳过上面指针的练习。如果你没有真正理解C语言的指针，在实验中你将遭受无穷的痛苦，然后最终通过艰难路程才能理解。相信我们，如果你不想要走此艰难路程

  一些指针常用的风格，推荐记住：

  * 如果`int *p = (int*)100`，则 `(int)p + 1` 和 `(int)(p + 1)` 是不同的：第一个是 101，但是第二个是 104。当一个指针加上一个整数，如第二种情况，整数 乘以 指针指向的对象的大小
  * `p[i]` 与`*(p+i)`是相同的，指`p`指向的内存中的第`i`个对象
  * `&p[i]`与`(p+i)`是相同的，指`p`指向的内存中第`i`个对象的地址

  尽管大多数 C 程序不需要在指针和整数之间进行转换，但操作系统经常这样做。每当你看到一个涉及内存地址的加法时，问问自已，是整数加法？还是指针加法？并确保执行加法后的值是否有效。
* 如果你的练习有一部分是正常工作，可以通过提交代码来检查你的进度。如果后面你有新的想法，你能同滚到上一个提交点以更小的步骤来验证。想要学习更多Git操作，看[Git user's manual](http://www.kernel.org/pub/software/scm/git/docs/user-manual.html)或你能发现[CS-oriented overview of Git](http://eagain.net/articles/git-for-computer-scientists/)的用法
* 如果你测试失败，先确定测试失败的原因。可以通过插入打印语句，直至理解失败原因。
* 你可能会发现打印语句产生许多的输出；如果想要搜索，可以在`script`中运行`make qemu`，它将控制台所有日志都输出到一个文件中，然后你可以搜索该文件（不要忘记退出`script`）
* 在许多情况下，打印语句就足够了，但是有时候单步执行一些汇编代码或检查变量是有用的。想调试 xv6 ，在一个终端中运行 `make qemu-gdb`，在另一个终端中运行`gdb`或 `riscv64-linux-gnu-gdb`，设置一个断点，然后执行`c`或`continue`， xv6会运行到断点为止。（有关GDB 用法，参考 [GNU 调试器](https://pdos.csail.mit.edu/6.828/2019/lec/gdb_slides.pdf)）
* 如果你想要查看通过编译器生成的内核汇编指令，或 查看指定内核地址的指令，可以查看`kernel.asm`文件，此文件是通过`Makefile`在编译内核时生成的（`Makefile`也为所有用户程序生成`.asm`文件）
* 如果内核`panics`，它将打印错误消息，列出`crashed`时的`PC`值，你能够在`kernel.asm`查找`PC`所在的函数，或者你可以运行`addr2line -e kernel/kernel pc-value`。如果你想要获得函数回溯，重新启动 gdb ：在一个终端中运行`make qemu-gdb`，在另一个终端中运行`gdb`或`riscv64-linux-gnu-gdb`，在`panic`中设置断点（`b panic`），然后执行`c`或`continue`。当内核到达断点时，执行`bt`获取函数回溯
* 如果内核`hangs`（例如：死锁）或 无法继续执行（例如：执行内核指令时出现`page fault`），你能够使用`gdb`找出原因。在一个终端中运行`make qemu-gdb`，在另一个终端中运行`gdb`或`riscv64-linux-gnu-gdb`，然后执行`c`或`continue`。当内核`hang`时，在`qemu-gdb`终端中按`Ctrl-C`并执行`bt`以获取函数回溯。
* `qemu`有一个`monitor`，可以让你查询模拟器的状态，可以通过执行`control-a c` 来获得(the "c" is for console).。一个特别有用的`monitor`命令是`info mem`来打印页表。你可能需要使用`cpu`命令来选择查看哪一个`core`的`info mem` 或者 在启动`qemu`时，使用`make CPUS=1` 让其只有一个`core`。

花时间学习上述工具是非常值得的