Testsuits for OS Kernel

决赛阶段（6月21日~8月18日）

基本要求

- 参赛的OS kernel需要尽力支持busybox, lua, lmbench三个程序的多种执行方式形成的测试用例。
分阶段进行支持。
- 第一阶段（6月21日~7月20日）：支持 busybox和lua （侧重功能实现）
- 第二阶段（7月21日~8月18日）：支持 lmbench （侧重性能优化）
在这两个阶段中，会在此仓库添加基于这三个程序的测试用例。
要求参赛的OS kernel能够在QEMU for 双核RV64 模拟器和K210开发板上运行并通过测试用例。
要求参赛的OS kernel要考虑内核设计的合理性和安全可靠性，经得起工具的安全检查或压力测试。

测试用例

busybox 相关：scripts/busybox
busybox+lua相关：scripts/lua
lmbench相关: scripts/lua

注意

lua脚本和其他测试脚本要依赖busybox的sh功能。所以OS kernel首先需要支持busybox的sh功能。
部分脚本会需要特定的OS功能（syscall, device file等），OS kernel需要一步一步地添加功能，以支持不同程序的不同执行方式。

程序描述

busybox cmd里给出了常用或容易支持的命令操作的列表，可以先试着支持这部分命令。这些命令所使用的系统调用请参考这个目录所对应的文件，这些命令所依赖的系统调用都可用strace -f -c <CMD> 得到。

获取lua所使用的系统调用的两个例子：

# 例子一，让lua执行一个字符串：
strace -f -c -o lua_print_syscall.txt ./lua -e 'print("Hello World!")'

# 例子二，让lua执行一个脚本：
strace -f -c -o lua_print_syscall.txt ./lua print.lua

print.lua的内容如下：

print("Hello World!")

lmbench依次执行了一些小程序来测试系统的性能，可分析bin/lmbench来依次执行这些小程序，以达到对lmbench逐步的支持。

！注：不要求支持网络，所以和socket相关的系统调用不必支持。

程序所包含的系统调用

文档每行中前半部分li a7,[NUM]是二进制文件里使用系统调用时，系统调用号所对应的那条指令。后半部分__NR_xxx [NUM] 是头文件unistd.h里系统调用的名称及编号。

busybox使用的系统调用

lua使用的系统调用

lmbench使用的系统调用

大赛使用的lmbench各子命令所使用的系统调用

# 从二进制文件中获取系统调用号
objdump -d objfile | grep -B 9 ecall | grep "li.a7" | tee syscall.txt

关于系统调用的详细信息，请参考Linux手册。

程序的运行环境

示例程序的运行环境是Debian on Qemu RV64，搭建过程如下：

在https://people.debian.org/~gio/dqib/点击Images for riscv64-virt下载artifacts.zip。
解压。unzip artifacts.zip
安装qemu-sysstem-riscv64，opensib和u-boot-qemu。
参考artifacts/readme.txt里的指令启动debian。

也可选择使用搭建好的镜像，下载地址：debian-oscomp

执行./run.sh进入系统，登陆用户名：root，密码：root

程序编译过程

编译环境的准备

# 安装必要的软件
sudo apt install build-essential
sudo apt install musl-tools
apt-get install libncurses5-dev libncursesw5-dev

编译busybox

# 需要包含一些linux头文件
ln -s /usr/include/linux /usr/include/riscv64-linux-musl/linux
ln -s /usr/include/asm-generic /usr/include/riscv64-linux-musl/asm
ln -s /usr/include/mtd /usr/include/riscv64-linux-musl/mtd
cp /usr/include/riscv64-linux-gnu/asm/byteorder.h /usr/include/asm-generic

# 编译busybox
 cd busybox
make menuconfig	# 默认动态编译，如需静态编译则设置CONFIG_STATIC=y
make CC="musl-gcc"

编译lua

cd lua
make posix CC="musl-gcc"	# 动态编译。由于之前的准备，现在gcc就是musl-gcc
make posix CC="musl-gcc -static"	# 静态编译

编译lmbench

cd lmbench
make build	# 动态编译并执行
make build CC="gcc -static"	# 静态编译并执行

运行测试代码

# busybox
cd scripts/busybox
cp ../../busybox/busybox .
./busybox_testcode.sh	# 运行busybox的测试代码。如某条命令执行失败，结果会输出到文件result.txt

# lua
cd scripts/lua
cp ../../lua/src/lua .
./test.sh <file>	# 运行lua脚本。

# lmbench
cd lmbench
make oscomp

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