PA1 复盘

PA1.1

nemu 是什么?
nemu 是一个模拟器，是一个在 Linux 运行上的应用程序，他模拟了红白机运行所需要的全部硬件设施。红白机运行在 nemu 上，就如同运行在真实机器上一样。

PA1.2

计算机就是一个状态机，我们可以把计算机化成两部分。

一部分是由所有时序逻辑电路构成
剩下是由组合逻辑构成

这样，当每个时钟周期到来的时候，计算机根据当前时序逻辑部件的状态，在组合逻辑电路的作用下，计算机并转移到下一时钟周期的新状态。

这里的在组合逻辑电路的作用下，并不是很理解。通过后面的章节再来学习吧

程序是什么？

给定一个程序, 把它放到计算机的内存中, 就相当于在状态数量为N的状态转移图中指定了一个初始状态, 程序运行的过程就是从这个初始状态开始, 每执行完一条指令, 就会进行一次确定的状态转移. 也就是说, 程序也可以看成一个状态机! 这个状态机是上文提到的大状态机(状态数量为N)的子集.

PA1.3

配置系统

配置系统程序位于 nemu/tools/kconfig
配置描述文件位于 nemu/Kconfig

运行 make menuconfig 时，nemu/tools/kconfig/mconf 会解析 nemu/Kconfig 中的描述文件，并以 TUI 的形式展示，退出菜单时，mconf 会将用户选择保存到 .config 文件中

之后 conf 程序会结合 Kconfig 和 .config 文件来生成

可供 c 语言引用的宏定义文件
可供 Makefile 引用的宏定义文件

Makefile

如何了解一个项目

静态分析，看源码
动态分析，看动态过程

make 有一些选项可以打印出项目构建的一些命令。配合正则表达式过滤，可以很好的了解一个项目的运行过程

正则表达式

在命令行里查找文件名或者文件内容时，直接使用 rg 和 fd 可以直接模糊查找，避免使用正则表达式

有时候需要进行精确的正则替换，这个时候就需要使用正则。

常用正则表达式

? 0 或者一个 atom
. 任一一个 atom
* 重复前面的 atom 0个或者多个
+ 重复前面的 atom 1个或者多个
.*? 非贪婪匹配
.\{-} vim 下的非贪婪匹配
^ 行首
$ 行尾
\b \b 一般的 word boundary
\< \> vim 下 word boundary

这里不得不提到 vim 中的 :s 命令，和命令行里的 sed，基本一致

:%s/ / # 全文(%表示全文)查找替换
:%s/ /g # 全文贪婪替换
# 如果要替换的字符串中包含 /， 也可以使用 + 作为分隔符
:%s+ +g

monitor

宏是如何展开的
为什么 init_monitor 全是函数
- 可以使 init_monitor 的实现更加精简，有着不言自明的效果，函数名本身就可以作为注释的效果

究竟要执行多久?

在cmd_c()函数中, 调用cpu_exec()的时候传入了参数-1, 你知道这是什么意思吗?

答: cpu_exec 接受的参数是执行资料的条数，它的类型是 unsigned int. 将 -1 赋值给一个 unsigned int, 实际上就是将执行指令的条数置为最大正数, 让 nemu 一直执行下去。

理解指针的自增

int* i; i++ <=> ((int)i + sizeof (int)), 读作让指针指向下一个存储单元。

谁来指示程序的结束

通过使用 strace ./test 可以发现，在执行 test 可执行文件时，会有一条 execv(./test, argc, argv) 的系统调用。execv 系统调用会调用 __libc_main 这个函数，int result = __libc_main(argc, argv), 之后 exit(result)

优雅的退出

原因是需要在 cmd_q 中设置 nemu 的 state 为 quit

getopt_long 处理 --， getopt 处理 -

PA1.4

要怎么测试呢

单步执行

使用 strtok + strtol 解析参数，然后传给 cpu_exec 就好

打印寄存器

在 reg.c 遍历一遍寄存器就好，gpr(i) 获取寄存器值

扫描内存

读取两个参数就好，注意使用 vaddr_read 读取

PA1.5 && PA1.6

为什么 printf 输出要换行

因为换行可以起到刷新缓冲器的作用，这样可以保证程序在死循环之前，把内容输出

check_parent.. 思路

首先检查首尾字符
通过栈这个数据结构来检查括号时候合法
在循环的过程中，还需要保证栈不为空(直到最后一个字符)

最后栈为空就是合法的

如何找主运算符

还是用栈检测括号，栈为空说明在括号外，此时应判断当前元素是否为算术运算符，并且保留优先级最低的。

如何实现负数

向前看一个元素，如果前面一个元素是运算符类型或者减号是第一个字符，那么此时 - 应该解析为负号

递归求值

如何进行测试

popen 会返回一个 fp pointer，我们可以通过fp来获取 c 语言的打印结果

mannual: Conversely, reading from the stream reads the command's standard output, and the com‐ mand's standard input is the same as that of the process that called popen().

如何保证表达式进行无符号运算? 给数字后添加 u。如何随机插入空格? 在数字前/后面随机生成空格就好了。如何生成长表达式, 同时不会使buf溢出? 生成表达式的时候，传入 depth 参数，控制 gen_expr 的递归深度如何过滤求值过程中有除0行为的表达式? 在编译时启用 -Wall -Werror 让编译器自动过滤

static 含义

表示这个变量作用域是当前文件，而非全局。用在此处表示，不希望在外部引用这两个变量

在同一时刻触发两个以上的监视点也是有可能的, 你可以自由决定如何处理这些特殊情况, 我们对此不作硬性规定.

这里我直接 break 了，只处理第一个

如何实现监视点

如何测试监视点

首先写一个 test_bench 来静态测试观测点 (测试链表结构时候有效)
之后是测试 cpu 是不是真的可以检测到观测点。
因为 t0 寄存器的值是会变的，观测它就好了。

bug recording

clangd: pp file not found.

如果需要在多处路径查找 header file, 那么 compile_flags.txt 需要写成

-I
xxx/
-I
xxx/

-I 后只能指定一个路径

后面发现可以通过 bear 这个工具自动生成 compile_commands.json, 完全不需要手动写 compile_flags.txt

nvim clangd 插件不能够识别宏定义是否有效，并且以特殊格式显示
semanticTokens.enable: True

扫描地址的时候触发 segment fault - 需要使用 vaddr_read 来模拟内存的读写。使用 *p 的方式读取的宿主机的内存单元内容，并没有权限读取。

索引自增运算应该放在一个逻辑块的最后，不然在一个逻辑块里会会出现两个不同的下标，这通常不是预期行为。

swicth case 里的语句记得 break;