os-report by Shl1015CS

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+title: ArceOS_test_report_blog-Shl1015CS
+date: 2025-11-15 17:23:23
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+## 引言
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+这篇博文记录了我在 LearningOS ArceOS 训练仓库中的调试历程：从基础的 `ramfs_rename`、`alt_alloc` 练习，到让 CI 里的 `simple_hv` 能稳定加载 `skernel2`，再到阶段性验收脚本 `verify_lab1.sh`。过程中频繁与 GitHub Actions 环境差异、虚拟机退出机制等问题斗智斗勇，现总结如下。
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+## 实验环境
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+- **仓库与分支**：LearningOS/2025a-arceos-Shl1015CS 的 `main`（练习）与 `lab1`（挑战）
+- **宿主机**：Ubuntu 22.04，rustup stable toolchain
+- **QEMU**：`qemu-system-riscv64`
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+## 任务拆解与进展
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+### 1. `print_with_color`：确认基础输出能力
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+- 目标：让 `print_with_color` 示例在串口中输出带 ANSI 颜色的 "Hello, Arceos!"。
+- 方法：直接在 `main.rs` 中使用 `println!("\x1b[1;31m...")`，并确保 `axstd` 打印宏可用。
+- 测试：运行 `./scripts/test-print.sh`，脚本通过检测转义序列与纯文本，判断是否既有颜色又有正确文案。
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+### 2. `support_hashmap`：验证 alloc+集合
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+- 目标：在内核环境下跑 `support_hashmap` 练习，完成 `Memory tests run OK!`。
+- 关键点：提供稳定的堆内存来源，让 `alloc::collections::HashMap` 能频繁插入/删除。
+- 测试：`./scripts/test-support_hashmap.sh` 构建磁盘镜像、运行练习并抓取最后一行输出，确保内存测试通过。
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+### 3. `sys_map`：实现用户态 `mmap`
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+- 目标：补全 `exercises/sys_map` 的系统调用接口，使用户态程序能够通过 `mmap` 映射文件，并读回 "hello, arceos!"。
+- 难点：
+  - 在内核侧为匿名/文件映射分配虚拟地址，维护 `VmArea` 元数据；
+  - 当 `fd` 指向磁盘文件时，需将 payload（`payload/mapfile_c/mapfile`）写入 `disk.img` 并供客体访问；
+  - 处理 `munmap` 与页对齐要求。
+- 测试：`./scripts/test-sys_map.sh` 会先执行 `make payload && ./update_disk.sh ...`，再以 `BLK=y` 运行练习并搜索 "Read back content: hello, arceos!"。
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+### 4. `ramfs_rename`：递归重命名与特殊路径
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+- `axfs_ramfs` 的 `DirNode::rename` 仅支持同级结点，需要实现跨层级、处理 `.` `..` 的逻辑。
+- 解决方案：在 `modules/axfs/src/root.rs` 中实现“复制 + 删除”策略，保证旧结点被正确删除并保留内容。
+- 同时排查 `impl_vfs_dir_default!` 宏覆盖自定义实现的问题，最后确认修改入口正确。
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+### 5. `alt_alloc`：早期堆分配器
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+- 要求实现 `modules/alt_axalloc/src/bump_allocator.rs` 中的 `EarlyAllocator`。
+- 重点在于字节对齐、页分配接口实现与统计函数（`total_bytes/used_bytes/available_bytes`）。
+- 通过 `cargo test -p alt_axalloc` 与 `./scripts/test-alt_alloc.sh` 验证，确保早期分配器可用于内核初始化阶段。
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+### 6. `simple_hv`：CI 环境无法加载 `skernel2`
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+这是整个阶段最耗时的部分，核心需求：让 GitHub Actions 中的 `./scripts/test-simple_hv.sh` 通过。
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+### 7. `verify_lab1.sh`：阶段验收
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+- 命令：`cd arceos && ./verify_lab1.sh | tee tmpa.txt`
+- 该脚本会重新生成镜像、构建 `labs/lab1`，并在 QEMU 中运行效验。
+- 当前阻塞点：`lab_allocator` 中的 `LabByteAllocator` 尚未实现，导致 `panicked at labs/lab_allocator/src/lib.rs:20:9`。后续计划完善 bump allocator 以便完成 lab1。