MIT-6.s081-OS lab syscall ：user-level threads and alarm

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/RedemptionC/article/details/107874096

本文详细介绍了RISC-V架构下操作系统实验，涉及user-level threads的创建与切换，以及alarm机制的实现。通过分析代码和调试，理解线程调度的关键点，包括线程状态切换、寄存器保存与恢复。同时，实验中还实现了alarm功能，通过定时中断实现线程间的定时切换，讨论了多对一线程模型和合作式线程调度的原理。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

代码：https://github.com/RedemptionC/xv6-riscv-6s081/tree/syscall

warm up

（对riscv汇编的熟悉，其实使用gdb调试汇编是”最好“的学习方法）

回答一下几个问题：

Which registers contain arguments to functions? For example, whichregister holds 13 in main's call to printf?

这个很简单，从call.asm就能看出来，是a2

  printf("%d %d\n", f(8)+1, 13);
  24:	4635                	li	a2,13
  26:	45b1                	li	a1,12
  28:	00000517          	auipc	a0,0x0 # save pc+0 to a0
  2c:	7d050513          	addi	a0,a0,2000 # 7f8 <malloc+0xea>
  30:	00000097          	auipc	ra,0x0 # save pc to ra
  34:	620080e7          	jalr	1568(ra) # 650 <printf>

Where is the function call to f from main? Where is the call to g? (Hint:the compiler may inline functions.)

确实，从汇编代码中可以看出，对f，g的调用被优化掉了，体现在汇编代码里是一个立即数：如上图，地址为26

At what address is the function printf located?

printf的地址，注意这里没有使用call，而是jalr，代表jump and link register，语法是：

jalr dst src imm

作用是跳转到imm(src)，并且"set the location of the instruction to dst"(这里好像是指把一个地址复制给dst，一般要调用函数时ra，但是一方面这个代码里不是这么写的，这里是在之前就要用auipc设置了ra,而方面感觉risc-v的汇编形式很灵活，半天没找到特殊说明，所以先就这样吧TODO)

注意此时ra等于0x30(是有上一条auipc设置的，pc+0=0x30,注意当时的pc是0x30,而不是0x34，因为pc指向的是即将要执行的一条指令，在执行auipc之前，那当然就是auipc了），再加上1568，就是0x650

What value is in the register ra just after the jalr to printf in main?

这里是问，jalr之后，ra是多少，本来以为jalr里没有出现ra，所以ra没有变，还是0x30，但是通过debug，发现是0x38，也就是指向了正确的返回地址：jalr的下一条

   0x0000000000000030 <main+20>:        97 00 00 00     auipc   ra,0x0
=> 0x0000000000000034 <main+24>:        e7 80 00 62     jalr    1568(ra) # 0x650 <printf>
=> 0x0000000000000038 <main+28>:        01 45   li      a0,0

因为auipc和jalr两条指令所占字节共为8个（之前pc为0x30，指向的是auipc那一行的开头）

这里debug，用到了