F08: smallsys

主講人: jserv / 課程討論區: 2019 年系統軟體課程

返回「Linux 核心設計」課程進度表

預期目標

• 學習虛擬機器
• 重新編譯核心並調整組態
• 初步追蹤核心運作

linux-kernel-module-cheat

• video: Debugging an ARM64 linux kernel using QEMU
• video: Tracing linux kernel on QEMU with GDB-stub

VirtIO + 9P

• Example Sharing Host files with the Guest
• v9fs: Plan 9 Resource Sharing for Linux
  • Plan 9: Not (Only) A Better UNIX
  • 9psetup
• An Updated Overview of the QEMU Storage Stack

自我檢查清單

• 你是否詳閱 手機裡頭的 ARM 處理器：系列講座 呢？請紀錄學習過程中遇到的問題
• 請解釋 AArch64 個別通用暫存器的作用，依據 Linux on AArch64
  ARM 64-bit Architecture 的描述，搭配實際的程式碼說明。提示: 簡報第 19 頁附有參考資訊
• AArch64 定義四種例外等級: EL0, EL1, EL2, EL3，請找出相關文件 (儘量是 Arm 公司的第一手材料) 並搭配 Linux 核心原始程式碼解說
• linux-kernel-module-cheat 提及透過 GDB 對 QEMU 模擬的虛擬硬體之上的 Linux 核心進行追蹤和除錯，請解釋具體原理。提示: 應一併說明 GDB stub 和 QEMU/Debugging with QEMU 的運作機制

作業要求

1. 回答上述「自我檢查清單」的所有問題，需要附上對應的參考資料和必要的程式碼，以第一手材料 (包含自己設計的實驗) 為佳
2. 透過 buildroot 工具產生針對 AArch64 的 linux kernel image (需要是 5.0 以上版本) 和 root file system，確保滿足以下要求:
   • 得以透過 qemu-system-aarch64 開機並正確地執行 userspace 套件 (如 Busybox)
   • 確認 qemu + gdb 能夠單步執行和設定中斷點
   • 確保 VirtIO + 9P 得以運作
   • 閱讀 Embedded Linux size reduction
     techniques，嘗試建構出更小但仍可符合上述需求的 Linux 核心
3. 參照 Linux 核心設計: 透過 eBPF 觀察作業系統行為，在上述 (2) 的環境開啟 eBPF 核心設定和準備必要的 userspace 開發工具，做對應的實驗

繳交方式

編輯 Homework4 作業區共筆，將你的觀察、上述要求的解說和改善過程，紀錄於新建立的共筆

截止日期

Apr 12, 2019 (含) 之前