# OSDI LAB

###### tags: `OSDI`

## LAB
### LAB 0

* QEMU 安裝
* 用`apt-get install`安裝會沒有`raspi3` machine
* 先安裝dependency

        sudo apt-get install build-essential zlib1g-dev pkg-config libglib2.0-dev binutils-dev libboost-all-dev autoconf libtool libssl-dev libpixman-1-dev libpython-dev python-pip python-capstone virtualenv

* Download Source Code: [Github](https://github.com/qemu/qemu)
* 進去資料夾之後

        # 先建build資料夾
        mkdir bin
        cd bin
        
        ../configure --target-list=aarch64-softmmu  --enable-debug-tcg  --enable-debug

        make -j4
        sudo make install

* 安裝後就可以動起來了

        qemu-system-aarch64 -M raspi3 -kernel kernel8.img -display none -d in_asm

> 也有這種說法
> 把machine type改成`versatilepb`，但執行結果怪怪的
> http://guildwar23.blogspot.com/2012/11/qemu-raspberry-pi.html
> ```
> qemu-system-arm -M versatilepb -cpu arm1176 -kernel zImage -m 512 -append root=/dev/sda2 -net nic -net user -hda 2012-10-28-wheezy-raspbian.img
> ```
>
* Raspberry
* GPIO:
* 
* Interact with R Pi3
* 在燒img的時候，`/dev/sdb` 是disk，`/dev/sdb1`是partition要注意。
* 就是要燒在disk上：`dd if=nctuos.img of=/dev/sdb`
* 燒完要去partition看結果

                sudo mkdir /mnt/card_reader
                sudo mount /dev/sdb1 /mnt/card_reader

* 裡面應該要有下面幾個檔案
* `bootcode.bin`
* `fixup.dat`
* `start.elf`
* `kernel8.img`
* 在用screen連進去的時候，假如是用VM來做作業的話，要先在windows調設定。
* 要在裝置管理員中 設定baud rate，預設是9600會不work。
* 設定完，就可以使用MobaXterm連進去做事啦

* Question:
* Q1: What’s the RAM size of Raspberry Pi 3B+?
* A1: 1GB SRAM
> SRAM(static RAM). The term static differentiates SRAM from DRAM (dynamic random-access memory) which must be periodically refreshed.
* Q2: What’s the cache size and level of Raspberry Pi 3B+?
* A2: 32kB Level 1 and 512kB Level 2 cache memory
> [Cortex-A comparison table (Armv8-A)](https://developer.arm.com/ip-products/processors/cortex-a/cortex-a53)
* Q3: Explain each line of the follow linker script.

        SECTIONS
        {
          . = 0x80000;
          .text : { *(.text) }
        }

### LAB 1
* [UART](https://makerpro.cc/2016/04/understand-what-is-uart)，就是在板子上的一個介面，這個介面會用來和電腦溝通。
* [MMIO](https://blog.xuite.net/locktas/twblog/190770724-%E9%9B%BB%E8%85%A6%E5%B0%8F%E5%B8%B8%E8%AD%98-%E9%9B%BB%E8%85%A6%E6%8F%924G%E8%A8%98%E6%86%B6%E9%AB%94%E5%8F%AA%E6%8A%93%E5%88%B03.8G%E8%80%8C%E5%B7%B2..%E9%80%99%E6%98%AF%E6%80%8E%E4%B8%80%E5%9B%9E%E4%BA%8B)，簡單的講MMIO 就是CPU和周邊溝通的介面之一,就是直接去找週邊要的方式。如果週邊還有其他的溝通方式如 Port IO 就可以不用 MMIO。如果只有MMIO, 那 Disable MMIO 就好像關掉大門 就沒得溝通了
* [MMU](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%86%85%E5%AD%98%E7%AE%A1%E7%90%86%E5%8D%95%E5%85%83)，當CPU要存取記憶體空間時會需要的工具，實體or虛擬記憶體的定址。
* [Changing the default pin configuration - Raspberry Pi Documentation](https://www.raspberrypi.org/documentation/configuration/pin-configuration.md)，改變GPIO預設定義。
* https://cs140e.sergio.bz/docs/BCM2837-ARM-Peripherals.pdf
* https://elinux.org/BCM2835_registers#PM

### GDB
* 安裝`aarch64-linux-gnu-gdb`：
* 要用這個東西沒辦法用`apt-get install` 安裝。
* [載點](https://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/latest-5/aarch64-linux-gnu/gcc-linaro-5.5.0-2017.10-x86_64_aarch64-linux-gnu.tar.xz)
* 下載下來進行解壓

        tar Jxvf

* 軟連結放到/usr/bin底下

        ln -s gcc-linaro-5.5.0-2017.10-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin/aarch64-linux-gnu-gdb usr/bin/aarch64-gdb

* compile sorce code
* 搭配`-ggdb -Og -O0` flag。
* qemu動起來

	    $(EMULATOR) -M raspi3 -kernel kernel8.img -serial stdio -s -S        

* gdb 動起來

        aarch64-gdb        # 剛剛軟連結名字有改
        file *.elf         # 把elf的位置放進來
        directory *.*      # 就是專案的資料夾
        target remote localhost:1234    # localhost:1234是qemu預設會開的位置。