chapter2练习

• 本节难度： 低

本节任务

• 运行 ch2 分支的框架代码，确认 BASE=1　时 os 运行正常。

• 理解目前 os 加载用户程序的整体逻辑。在 user 目录下执行 make CHAPTER=2_bad　生成三个会导致错误的程序，运行并描述他们导致的现象。完成问答作业第一题。

• 阅读状态切换相关函数，思考并完成问答作业第二题。

• 完成问答作业第三题。

编程练习

无

问答作业

1. 正确进入 U 态后，程序的特征还应有：使用 S 态特权指令，访问 S 态寄存器后会报错。请同学们可以自行测试这些内容（参考 前三个测例 ，描述程序出错行为，同时注意注明你使用的 sbi 及其版本。

2. 请结合用例理解 trampoline.S 中两个函数 userret 和 uservec 的作用，并回答如下几个问题:

   1. L79: 刚进入 userret 时，a0、a1 分别代表了什么值。

   2. L87-L88: sfence 指令有何作用？为什么要执行该指令，当前章节中，删掉该指令会导致错误吗？

      csrw satp, a1
      sfence.vma zero, zero
      

   3. L96-L125: 为何注释中说要除去 a0？哪一个地址代表 a0？现在 a0 的值存在何处？

      # restore all but a0 from TRAPFRAME
      ld ra, 40(a0)
      ld sp, 48(a0)
      ld t5, 272(a0)
      ld t6, 280(a0)
      

   4. userret：中发生状态切换在哪一条指令？为何执行之后会进入用户态？

   5. L29： 执行之后，a0 和 sscratch 中各是什么值，为什么？

      csrrw a0, sscratch, a0
      

   6. L32-L61: 从 trapframe 第几项开始保存？为什么？是否从该项开始保存了所有的值，如果不是，为什么？

      sd ra, 40(a0)
      sd sp, 48(a0)
      ...
      sd t5, 272(a0)
      sd t6, 280(a0)
      

   7. 进入 S 态是哪一条指令发生的？

   8. L75-L76: ld t0, 16(a0) 执行之后，`t0`中的值是什么，解释该值的由来？

      ld t0, 16(a0)
      jr t0
      

3. 程序陷入内核的原因有中断和异常（系统调用），请问 riscv64 支持哪些中断 / 异常？如何判断进入内核是由于中断还是异常？描述陷入内核时的几个重要寄存器及其值。