定位 ls 命令存在的问题
做了这么多准备，我们终于可以引出本章节的实验了。目前在 467c73f 这个版本的 Starry 中，使用 busybox ls 和 busybox mv 操作时会出现一些问题。类似前两章实验的形式，我们会带着大家修正 busybox ls 的问题，然后将 busybox mv 留作实验任务。
本章节涉及的
ls和mv是两个 Linux 命令
ls可以列出当前目录下的文件。例如你可以在本机的终端尝试ls然后按回车。mv表示移动文件，类似于“剪切粘贴+重命名”。例如mv ./a/b ../c/d表示将当前目录的a子目录下的b文件剪切，然后粘贴到到上一级目录的c子目录下，命名为d文件。
busybox 简介
busybox 是一个工具包，既包含 Shell 命令语言的实现，也包含了一些常用的 Linux 命令。你可以尝试执行 busybox 然后回车，检查它的版本。如果发现本机还没有安装 busybox，可以通过类似指令安装
sudo apt install busybox-static
上述是 apt 包管理器时的安装方式，如果你本机的操作系统使用其他包管理器，可以替换成类似的命令。
static 表示静态链接的版本。如果你直接安装 sudo apt install busybox 也是可以的，那样会得到一个动态链接的版本。在日常使用上，这两个版本没有大的区别。但后续的实验会使用 strace 来调试它的输出，静态的版本的输出会简洁一些，所以我们推荐安装静态版本。
工具包
当我们在执行像 ls mv 这样的指令的时候，实际在执行什么？可以尝试在本机上执行下面的命令
where ls
一般来说输出里会有一项 /bin/ls。我们用 file /bin/ls 检查这个文件的属性，会发现它真的是一个可执行文件。而 busybox 相当于把这些文件都包在一起，运行 busybox ls 的输出相当于运行 ls 的输出，运行 busybox mv 的输出相当于运行 mv 的输出。
其中的区别在于，原本的 ls 是一个独立的文件，但 busybox ls，表示运行 busybox 这个程序，ls 只是它的参数。即 argv[0]="busybox",argv[1]="ls"。
Shell 实现
开一个新终端，然后敲 busybox sh 按回车，你就可以得到一个由 busybox 提供的终端。这个终端可能比本来 Linux 自带的 bash （Ubuntu 下则是 dash）简陋一些，但也已经比 rCore-Tutorial 里用 Rust 写的那个 usershell 强大太多了。你在 bash 下能做的大部分操作也可以在 busybox sh 下完成。
现在可以把这个 busybox 终端关掉了，因为我们将在 Starry 中使用 busybox。
定位问题
首先我们修改 Starry 启动时运行的“测例”为 busybox sh。因为文件系统镜像里包含 testcases/sdcard/，在这个文件夹下确实有 busybox，所以这么运行是没问题的。也即修改 ulib/axstarry/syscall_entry/src/test.rs 的SDCARD_TESTCASES 为
退一万步讲，就算镜像里没有
busybox，你也可以在网上下载busybox源码然后用riscv64-linux-musl-gcc交叉编译一个出来，放到文件系统镜像对应的目录里。
pub const SDCARD_TESTCASES: &[&str] = &[
"busybox sh",
];
然后记得把上一节中的 syscall 调试输出和 use axlog::error; 注释掉。因为在终端中运行命令会产生大量的 syscall，终端会被输出塞满。
然后 make run 后尝试依次运行（目录和文件名是随意取的，你可以换一个）：
busybox ls
busybox touch 123
busybox ls
busybox mkdir aaa
busybox ls
可以观察到 ls 每次的输出都没有变化。看上去好像 touch 创建文件和 mkdir 创建文件夹都失败了。但再执行几条命令呢
echo "xxx">>123
busybox ls
busybox cat 123
cd aaa
busybox pwd
cd ..
busybox ls
这段命令尝试用 echo 向文件 123 中写入几个字符 xxx，然后用 cat 命令读取文件内容，是可以正确读取的。又尝试进入 aaa 目录并用 pwd 打印当前目录，发现 aaa 目录也是存在的。看来之前的 touch mkdir 应该没问题，有问题的是 ls。
大部分命令都有前缀
busybox但不是全部。这是因为Starry默认把一部分命令软链接到了busybox，而且在执行文件不存在时尝试把它交给/busybox（也是/sh）解析。这些操作是在ulib/axstarry_syscall_entry/src/test.rs的fs_init函数中完成的。
再仔细对比 busybox ls 的输出和 testcases/sdcard/ 里的内容，会发现其中少了几项。 testcases/sdcard/ 中按字典序排列的最后几个文件在 busybox ls 的输出里是没有的，但我们还是可以用类似上面的命令确认这些文件确实存在。 如果不在根目录下，而是换个文件少的目录，ls 的行为是正常的，可以看到所有创建的文件和目录。
说明：相比
testcases/sdcard/加载的文件，ls的输出还多了几项，比如/proc/tmp这样的特殊目录，这是内核启动后才创建的。如果有兴趣，你可以网络搜索Linux的同名目录，了解这些特殊目录的含义。由于Starry的 VFS 功能不全，我们不能通过cd命令进入到这样的目录之下，但应用程序可以正常使用这些目录。
所以 busybox ls 的问题在于它只输出了目录下的部分内容，没有输出全部文件。
只获取 busybox ls 的输出
接下来我们希望单独分析 busybox ls 的 syscall 输出结果。为了避免来自终端 busybox sh 的 syscall 干扰，我们再一次修改 axstarry_syscall_entry/src/test.rs 的SDCARD_TESTCASES 为
pub const SDCARD_TESTCASES: &[&str] = &[
"busybox ls",
];
然后恢复之前注释掉的 use axlog::error; 和 error! 输出，把 error! 换个位置，写成：
/// axstarry_syscall_entry/src/syscall.rs
use syscall_utils::deal_result;
use axlog::error;
#[no_mangle]
pub fn syscall(syscall_id: usize, args: [usize; 6]) -> isize {
#[cfg(feature = "futex")]
syscall_task::check_dead_wait();
let ans = loop {
#[cfg(feature = "syscall_net")]
{
if let Ok(net_syscall_id) = syscall_net::NetSyscallId::try_from(syscall_id) {
error!("[syscall] id = {:#?}, args = {:?}, entry", net_syscall_id, args);
break syscall_net::net_syscall(net_syscall_id, args);
}
}
#[cfg(feature = "syscall_mem")]
{
if let Ok(mem_syscall_id) = syscall_mem::MemSyscallId::try_from(syscall_id) {
error!("[syscall] id = {:#?}, args = {:?}, entry", mem_syscall_id, args);
break syscall_mem::mem_syscall(mem_syscall_id, args);
}
}
#[cfg(feature = "syscall_fs")]
{
if let Ok(fs_syscall_id) = syscall_fs::FsSyscallId::try_from(syscall_id) {
error!("[syscall] id = {:#?}, args = {:?}, entry", fs_syscall_id, args);
break syscall_fs::fs_syscall(fs_syscall_id, args);
}
}
// #[cfg(feature = "syscall_task")]
{
if let Ok(task_syscall_id) = syscall_task::TaskSyscallId::try_from(syscall_id) {
error!("[syscall] id = {:#?}, args = {:?}, entry", task_syscall_id, args);
break syscall_task::task_syscall(task_syscall_id, args);
}
}
panic!("unknown syscall id: {}", syscall_id);
};
let ans = deal_result(ans);
error!("[syscall] id = {}, args = {:?}, return {}", syscall_id, args, ans);
ans
}
可以注意到函数开头的 error! 移动到了 match 的每一项中，并且 syscall_id 的输出从 {} 换成了 {:#?}，这表示输出这个枚举体（即 enum）对应的名字。例如 NetSyscallId 定义为
pub enum NetSyscallId {
// Socket
SOCKET = 198,
BIND = 200,
......
如果 net_syscall_id 的值是 NetSyscallId::SOCKET，那么 println!("{}", net_syscall_id) 输出 198，而 println!("{:#?}", net_syscall_id) 输出 SOCKET。
这对实际的代码没有影响，只是为了输出 syscall 的名字，让我们看输出更方便。
现在 make run 后可以得到一长串的 syscall 输出，为了简便我们去掉了前缀的输出信息（就是像 58.641175 0:6 syscall_entry::syscall:29 这样的前缀），且只截取其中有意义的部分：
...... 省略进程初始化
[syscall] id = FSTATAT, args = [18446744073709551516, 1230088, 1073740272, 0, 1230088, 18446744073709551516], entry
[syscall] id = 79, args = [18446744073709551516, 1230088, 1073740272, 0, 1230088, 18446744073709551516], return 0
[syscall] id = OPENAT, args = [18446744073709551516, 1230088, 622592, 0, 0, 0], entry
[syscall] id = 56, args = [18446744073709551516, 1230088, 622592, 0, 0, 0], return 3
[syscall] id = FCNTL64, args = [3, 2, 1, 0, 0, 3], entry
[syscall] id = 25, args = [3, 2, 1, 0, 0, 3], return -22
[syscall] id = GETDENTS64, args = [3, 4344, 2048, 0, 0, 4320], entry
[syscall] id = 61, args = [3, 4344, 2048, 0, 0, 4320], return 2022
[syscall] id = FSTATAT, args = [18446744073709551516, 6432, 1073740144, 256, 6432, 18446744073709551516], entry
[syscall] id = 79, args = [18446744073709551516, 6432, 1073740144, 256, 6432, 18446744073709551516], return 0
...... 省略若干条 FSTATAT
[syscall] id = MMAP, args = [0, 4096, 3, 34, 18446744073709551615, 0], entry
[syscall] id = 222, args = [0, 4096, 3, 34, 18446744073709551615, 0], return 8192
[syscall] id = FSTATAT, args = [18446744073709551516, 8032, 1073740144, 256, 8032, 18446744073709551516], entry
[syscall] id = 79, args = [18446744073709551516, 8032, 1073740144, 256, 8032, 18446744073709551516], return 0
...... 省略若干条 FSTATAT
[syscall] id = GETDENTS64, args = [3, 4344, 2048, 2022, 2022, 4320], entry
[syscall] id = 61, args = [3, 4344, 2048, 2022, 2022, 4320], return 0
[syscall] id = CLOSE, args = [3, 0, 0, 0, 0, 0], entry
[syscall] id = 57, args = [3, 0, 0, 0, 0, 0], return 0
[syscall] id = IOCTL, args = [1, 21523, 1073740360, 1, 1073740399, 1454544], entry
[syscall] id = 29, args = [1, 21523, 1073740360, 1, 1073740399, 1454544], return 0
[syscall] id = WRITEV, args = [1, 1073740272, 2, 1, 1073740399, 1461432], entry
arithoh fstime max_min.lua
[syscall] id = 66, args = [1, 1073740272, 2, 1, 1073740399, 1461432], return 87
...... 省略若干条 WRITEV，这里是 ls 对终端的输出
[syscall] id = EXIT_GROUP, args = [0, 0, 0, 1459768, 0, 0], entry
上一节如何使用往届内核提到，当我们不知道一个功能如何实现时，可以先看看往届内核的 syscall 输出进行对拍。但如果我们要调试往届内核的错误呢？答案是找 Linux 的 syscall 输出对拍。