MIT 6.828 - 6. Lab 06: User-level Threads and Alarm

实验总结

0. 实验准备

实验指导链接

上来直接：

$ cd xv6-riscv-fall19
$ git checkout syscall

1. Warmup: RISC-V assembly

这块要回答几个问题，打开 user/call.c 和 user/call.asm ，有如下代码片段：

int g(int x) {
  return x+3;
}

int f(int x) {
  return g(x);
}

void main(void) {
  printf("%d %d\n", f(8)+1, 13);
  exit(0);
}

000000000000001c <main>:

void main(void) {
  1c:   1141                    addi    sp,sp,-16
  1e:   e406                    sd  ra,8(sp)
  20:   e022                    sd  s0,0(sp)
  22:   0800                    addi    s0,sp,16
  printf("%d %d\n", f(8)+1, 13);
  24:   4635                    li  a2,13                              ; printf("%d %d\n", f(8)+1, 13);
  26:   45b1                    li  a1,12
  28:   00000517            auipc   a0,0x0
  2c:   75050513            addi    a0,a0,1872 # 778 <malloc+0xea>
  30:   00000097            auipc   ra,0x0
  34:   5a0080e7            jalr    1440(ra) # 5d0 <printf>
  exit(0);
  38:   4501                    li  a0,0
  3a:   00000097            auipc   ra,0x0
  3e:   1fe080e7            jalr    510(ra) # 238 <exit>


... lines omitted

00000000000005d0 <printf>:

void
printf(const char *fmt, ...)
{

....

下面来回答问题：

1. Which registers contain arguments to functions? For example, which register holds 13 in main's call to printf?
   • 根据 riscv user-level isa （在 doc/riscv-calling.pdf） ， a0-a7 和 fa0-fa7 共计 16 个寄存器会用于传递参数
   • 具体而言，根据以上代码，可以得知 a2 寄存器用于存传给 printf 的参数 13
2. Where is the function call to f from main? Where is the call to g? (Hint: the compiler may inline functions.)
   • 注意括号里的话。根据笔算我们知道 f(8)+1 = 12，又发现 main 中并为调用 f 函数，说明 f 在编译期被直接优化成一个常量 12 塞到 a1 寄存器里了。
3. At what address is the function printf located?
   • 观察 main 函数，在调用时使用了代码 auipc ra,0x0 和 jalr 1440(ra)，前者取当前指令的 pc 加上 0x0 存入 ra，后者跳转到 ra + 1440。计算知 0x0000000000000030 + 1440 = 0x00000000000005d0。经验证是 printf 的入口地址。
4. What value is in the register ra just after the jalr to printf in main?
   • 此题需要看 rv spec 。jalr 指令完成后，ra 寄存器会存储返回点位置（也即 pc + 4 ）