2025q1 Homework1 (lab0) contributed by < duckcone > Reviewed by HeatCrab 只要 next != head 就判斷 current 節點的字串是否與 next 節點的字串相同，若是相同就將 next = next->next。 這裡的 while 迴圈，可以使用 list.h 中的 list_for_each_safe 來取代，增加可讀性。 簡單實作如下： + struct list_head *safe;

contributed by <duckcone> 2025q1 第 1 週測驗題 測驗 1

contributed by < duckcone > Linux 核心專題：排程器原理 執行人: jeremy90307 false sharing 為了避免 falxe sharing 問題，可以採用對齊 cache line 的方式，雖然可以提高效能，但是否會浪費過多的記憶體空間？ 實作輕量級的 Mutex Lock 由於每個節點都需要等待親代節點就緒才能執行下一個階段的工作，是否會有隱含的同步問題？

淺談 Linux 核心：系統呼叫 (System Call) 我們可以將 Linux kernel 當做程式運行於特權模式 (privileged mode) 的函式庫，如果要使用這個函式庫，必須使用硬體提供的特殊指令。以 x86 為例，呼叫普通函式庫使用 call 和 ret ，呼叫 Linux kernel 則需要用 syscall 和 sysret。 系統呼叫 (system call) 是 userspace 和 kernel 進行交互的界面，讓使用者的程式可以請求 kernel 進行更高權限的操作，例如硬體相關的操作 (e.g. 讀寫檔案) 、行程 (process) 的建立與執行等等。 一切的一切就從 Hello World 開始 參考 Linux 核心設計: 賦予應用程式生命的系統呼叫 文章中的範例，可以透過簡單的程式來了解系統呼叫的運作過程。 給定 hello.c：

利用 RDTSC 量測時脈週期 在進行程式的時間測量時，可以透過 rdtsc 指令取得時脈週期。 rdtsc 會返回 CPU 啟動之後所經歷的時脈週期數量，因此我們可以透過該指令在兩個區段相減過後的值來計算一段時間，例如量測執行一段程式碼所花費的時間。 在 CPU 啟動之後，會自動累積週期數，並且會將值紀錄在 EDX 和 EAX 暫存器， <mark>EDX 為高位元， EAX 為低位元</mark>。 EDX 和 EAX 暫存器 暫存器分為 32 位元以及 64 位元暫存器。RDX 和 RAX 皆為 64 位元暫存器，對應的 EDX 與 EAX 則為 32 位元暫存器。32 位元和 64 位元暫存器並不是獨立的暫存器，以 RAX 與 EAX 為例， EAX 佔了 RAX 的低位 32 位元，因此對 EAX 暫存器修改時也會影響到 RAX 暫存器。 image 參考資料：Day6 - 為什麼要使用暫存器？

新增 System Call 至 Linux 核心 在網路上尋找有關新增 system call 至 Linux 核心的文章時，發現有些文章所提供的方式無法順利執行，可能是核心版本的差異導致作法不同，因此想紀錄下自己嘗試後能夠成功的方法。 這篇文章除了是自己的筆記之外，也告訴大家如何新增一個簡單的 system call，並且透過 QEMU 運作。同時也感謝網路上許多大神的無私奉獻，提供各種教學文章。 :::warning 在本篇筆記的命令列範例中，若前綴為 $ 者，表示其執行在 host 端；而前綴為 # 者，表示其須執行在 guest 端 (QEMU 內) ::: 測試環境如下：

利用 QEMU 與 GDB 追蹤 Linux 核心 GDB 全名為 GNU Debugger ，是 GNU 軟體系統中的標準除錯器，在許多類 Unix 的作業系統中都能夠使用，而現有的 GDB 所能支援除錯的程式語言有 C 、 C++ 、 Pascal 以及 FORTRAN。本篇文章主要是介紹如何編譯 Linux 核心並且在 QEMU 中運作，同時透過 GDB 追蹤 Linux 核心。 :::warning 在本篇筆記的命令列範例中，若前綴為 $ 者，表示其執行在 host 端；前綴為 # 者，表示其須執行在 guest 端 (QEMU 內)；前綴為 (gdb) 者，表示其執行在 GDB 模式。 ::: 測試環境如下： OS: Ubuntu 22.04