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run的全都队

赛题

南大PA实验的LoongArch支持 :proj241-la-pa

所属赛道 ：2024全国大学生操作系统比赛的“OS功能挑战”赛道

如果你觉得本团队的工作有参考价值😊，请不要吝惜你的⭐

项目描述：

对南京大学的PA实验系统进行扩展，添加LoongArch架构支持。

调研分析：

1. loongarch作为2021年才发布的新架构，资料相对较少，LA32r作为其教育精简版这点尤为明显。
2. PA实验的框架代码对LA有初步的支持，但实验讲义中无LA32r相关的架构介绍，实现难度目测比其它架构大不少。
3. 团队成员相关基础较差，无人有新架构适配经验，对于完成这种横跨硬件和软件的系统性实验任务，挑战不小。
4. 2024.4.20 才决定报名参赛，时间紧任务重。
5. 队长有一定的体系结构的相关技术背景，项目可以一试。

项目目标：

1. 通过PA实验构建一个简单完整的计算机系统, 来深入理解程序如何在计算机上运行。
2. 通过该项目练习如何进行团队协同开发与项目管理。
3. 撰写详细的实验手册，填补PA实验讲义对于loongarch架构相关的介绍空白，让往后的同学做pa实验选择LA32r作为目标架构时,上手难度能与 MIPS、RISC-V 持平。

时间规划：

初赛规划

• 2024.4.20 - 2024.5.30 完成 pa3 及 相关文档

决赛规划 (没进决赛也按该标准继续完成本项目)

• 2024.6.6 - 2024.7.10 完成 pa4 及 相关文档
• 2024.7.12 - 2024.7.31 完成 真机适配 及 性能调优
• 2024.7.31 - 2024.8.x 进一步完善项目及相关文档内容

项目管理 & 团队协作：

	分工	开发日志	联系方式
李宗逸	统筹规划、资料调研、架构适配	Dev_lzy	QQ：910002662
刘奕钊	完成loongarch架构的PA实验	Dev_lyz	QQ：1428828189
李智峰	完成loongarch架构的PA实验	Dev_lzf	QQ：1186288906

• 项目管理与协作细节：涵盖本项目的所有推进细节。

文档与演示

• 技术文档

  • 适配文档：
    • loongarch32r工具配置
    • 简易LA32r反汇编器: 由于llvm 不支持la32r，为了itrace中能记录汇编代码，此需求应运而生。
    • qemu-system-loongarch32 difftest适配笔记
    • la32-qemu bug分析报告
  • 实现笔记：
    • IOE的外设实现
    • 基于AM裸机的运行过程分析
    • nemu的框架代码
    • Nanos-lite启动过程分析
    • 加载器的实现和难点
    • 分析游戏到nemu上运行的过程
    • SDB简易调试器：实现监视点
    • ELF学习笔记
    • Klib测试与实现
    • NEMU 启动过程分析
    • 表达式求值

• 汇报&演示

  • 初赛阶段性成果汇报
  • 初赛阶段性演示视频
  • 队员个人总结：doc文件夹下

项目进度

PA1

• 单步执行
• 内存扫描
• 表达式求值
• 监视点

PA2

• 基础设施
  • LA32r反汇编器
  • iringbuf
  • mtrace
  • LA32r difftest适配
  • difftest
  • dtrace
  • ftrace
• 添加基础指令
• 简易标准库实现
• 外设支持
  • 串口
  • 时钟
  • VGA
  • 声卡

PA3

• 实现异常响应机制
• Loader 实现
• 系统调用支持
  • exit
  • write
  • brk
  • gettimeofday
  • execve
• 简易文件系统
  • 键盘抽象
  • VGA抽象
  • 实现定点数库fixedptc
• 跑通仙剑奇侠传
• 基础设施
  • etrace
  • strace
  • 快照实现

PA4

• yield-os 实现上下文管理
• 跑通 native RT-Thread

参考资料

• 南大PA文档2023
• 2022年OS大赛开源作品:la-sel4
• 2022年OS大赛开源作品:rCore的龙芯平台移植
• la32r 工具链
• la32 gdb安装
• 计算机体系结构基础
• 基于QMP实现对qemu虚拟机进行交互
• 一生一芯双周分享会(nemu部分):视频回放、相关主题的分享文档