《操作系统》的实验代码。
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  1. # 介绍(2015)
  2. uCore OS Labs是用于清华大学计算机系本科操作系统课程的教学试验内容。
  3. # 实验总体流程
  4. 1. 在[学堂在线](https://www.xuetangx.com/courses/TsinghuaX/30240243X/2015_T1/about)查看OS相关原理和labX的视频;
  5. 2. 在[实验指导书 on gitbook](http://objectkuan.gitbooks.io/ucore-docs/)上阅读实验指导书,并参考其内容完成练习和实验报告;
  6. 3. 在实验环境中完成实验并提交实验到git server(清华学生需要在学校内部的git server上,其他同学可提交在其他git server上);
  7. 4. 如实验中碰到问题,在[在线OS课程问题集](http://xuyongjiande.gitbooks.io/os-qa/)查找是否已经有解答;
  8. 5. 每天(一周七日)都有助教或老师在piazza在线答疑。如在[在线OS课程问题集](http://xuyongjiande.gitbooks.io/os-qa/)没找到解答,可到[piazza在线OS课程问答和交流区](https://piazza.com/tsinghua.edu.cn/spring2015/30240243x/home)提问。(QQ群 181873534主要用于本课程和OS相关事件发布,以及各种一般性交流);
  9. 6. 可进一步在[学堂在线](https://www.xuetangx.com/courses/TsinghuaX/30240243X/2015_T1/about)或[在线的操作系统课程练习题](https://www.gitbook.io/book/xuyongjiande/os_exercises)完成实验相关的练习题;
  10. > 【提醒】[实验指导书 on gitbook](http://objectkuan.gitbooks.io/ucore-docs/)中会存在一些bug,欢迎在在[piazza在线OS课程问答和交流区](https://piazza.com/tsinghua.edu.cn/spring2015/30240243x/home)提出,会有奖分!
  11. # 实验内容
  12. ## 实验指导书
  13. - [实验指导书 on gitbook](http://objectkuan.gitbooks.io/ucore-docs/)
  14. ## 实验题目
  15. 1. lab0 : 完成实验环境的搭建,熟悉基本的Linux命令和工具
  16. 1. lab1 :启动操作系统
  17. 1. lab2 :物理内存管理
  18. 1. lab3 :虚拟内存管理
  19. 1. lab4 :内核线程
  20. 1. lab5 :用户进程
  21. 1. lab6 :处理器调度
  22. 1. lab7 : 同步互斥
  23. 1. lab8 : 文件系统
  24. ## 实验环境
  25. ucore OS实验主要在Linux环境下开发。如果你使用的是非Linux环境,则建议参考下面两种方法。
  26. ### Windows下基于MingW进行实验
  27. - windows下如何配置ucore实验环境:这种方式不用安装Linux,感谢“下来障”同学提供的[配置教程](http://pan.baidu.com/s/1i3JxZZR)
  28. [NOTICE] 没有足够的技术支持,希望有感兴趣的生成一个安装软件包和中文使用说明,方便大家使用!
  29. ### Windows下基于VirtualBox or VMWare进行实验
  30. #### 1. 安装VirtualBox or VMWare软件
  31. VirtualBox虚拟机软件
  32. https://www.virtualbox.org/
  33. [NOTICE] 也可以安装vmware虚拟机软件
  34. #### 2.使用已经预先安装好相关实验环境所需软件的虚拟硬盘
  35. 并下载已经安装好ubuntu 14.04 x86-64的虚拟硬盘文件压缩包。
  36. [VirtualBox的虚拟硬盘文件压缩包2015版](http://pan.baidu.com/s/11zjRK)
  37. --------------
  38. 压缩包可以用[haozip for windows软件](http://www.haozip.com)解压。解压压缩包后,可得到如下内容(大约6GB多)。
  39. ```
  40. mooc-os-2015-2.vdi
  41. ```
  42. 如果此时你已经安装好了VirtualBox,在Windows资源管理器中双击文件“mooc-os.vbox”,
  43. 就可以在VirtualBox模拟的x86-64计算机中运行ubuntu 14.04 x86-64,并可以开始学习
  44. ucore OS实验了。
  45. ```
  46. 用户名是 moocos
  47. 口令是 <空格键>
  48. ```
  49. ### 手动在物理PC或VirtualBox中安装ubuntu 14.04 64bit 和实验环境相关软件
  50. -------------------------------------
  51. (这里假定安装的要是ubuntu14.04 x86-64的系统)
  52. 1) 在物理PC或VirtualBox上安装ubuntu
  53. 下载ubuntu 14.04 64bit img镜像,
  54. 1.1) 需要把镜像刻录到可启动的光盘或闪盘中,把光盘或闪盘放入物理P,并在物理PC上重启安装。
  55. 1.2)在配置VirtuaBo虚拟环境中,选择虚拟光盘的来源为下载的ubuntu 14.04 64bit img镜,然后启动irtualBox中新建的虚拟系统进行安装。
  56. 建议a: 设置虚拟硬盘的大小为8GB以上,虚拟内存在1B以上。
  57. 建议b: 如果你的机器安装的是32位的windows,则下载32位的ubuntu 14.04 32bit img镜像。
  58. 2) 在ubuntu系统中安装实验环境相关软件
  59. 在shell(比如gnome-terminal)下可执行如下命令来安装相关软件 (“$”是shell的提示符,不用输入)
  60. ```
  61. $ sudo apt-get update
  62. $ sudo apt-get upgrade
  63. $ sudo apt-get install build-essential git qemu-system-x86 vim-gnome gdb cgdb eclipse-cdt make diffutils exuberant-ctags tmux openssh-server cscope meld gcc-multilib g++-multilib
  64. ```
  65. [NOTICE] 最小需要的安装包: build-essential git qemu-system-x86 gdb make diffutils
  66. ## 实验中的练习步骤
  67. 进入VirtualBox中运行的ubuntu,点击左侧的gnome-terminal软件图标,可启动gnome-terminal
  68. 软件。在此软件中,执行如下命令:
  69. 1) 目前环境中已经有ucore lab源码,可进一步取得最新ucore lab源码
  70. ```
  71. $cd moocos/ucore_lab #到ucore lab所在目录
  72. $git pull #取得最新的ucore lab源代码
  73. $cd
  74. ```
  75. 2) 学习源码
  76. ```
  77. $cd labX #X为 1--8
  78. ```
  79. 3) 阅读,修改源码,可以用eclipse-cdt, understand, gedit或vim软件
  80. ```
  81. $eclipse
  82. OR
  83. $understand
  84. ```
  85. 4) 修改完毕后,编译实验代码
  86. ```
  87. $make
  88. ```
  89. 5) 如果编译无误,则可以运行测试一下
  90. ```
  91. $make qemu
  92. ```
  93. 6) 如果需要调试,
  94. a. 可基于cgdb的字符方式(以lab1_ans为例)
  95. ```
  96. $cd labcodes_answer/lab1_ans
  97. $make debug
  98. ```
  99. 可以看到弹出两个窗口,一个是qemu,一个是cgdb
  100. 可以看到在bootloader的bootmain函数处停了下来。
  101. 然后我们就可以进一步在cgdb中用gdb的命令进行调试了
  102. ```
  103. (gdb)file bin/kernel #加载ucore kernel的符号信息
  104. (gdb)break kern_init #在函数kern_init处(即 0x100000地址处)设置断点
  105. (gdb)continue #继续执行
  106. ```
  107. 这时就可以看到在kern_init处停了下来,可进一步调试。
  108. b. 基于eclipse-CDT的debug view进行调试,如果安装了zylin debug插件,则完成初步配置后,
  109. 也可很方便地进行调试。
  110. 7) 可以运行如下命令,看看自己的得分
  111. ```
  112. $make grade
  113. ```
  114. # 与实验相关的资料
  115. ## 清华大学计算机系本科操作系统课程的主讲老师
  116. 向勇 陈渝
  117. ## 开发维护人员
  118. - [陈渝](http://soft.cs.tsinghua.edu.cn/~chen) yuchen AT tsinghua.edu.cn
  119. - 茅俊杰 eternal.n08 AT gmail.com
  120. ## 助教
  121. 茅俊杰、何嘉权、曹睿东、武祥晋、辛云星、刘聪、常铖
  122. ## 教学平台支持
  123. 张禹、郭旭
  124. ## WIKI
  125. http://os.cs.tsinghua.edu.cn/oscourse/OS2015
  126. ## 学堂在线
  127. https://www.xuetangx.com/courses/TsinghuaX/30240243X/2015_T1/about
  128. ## 在线交流
  129. - [piazza,OS课程技术交流的主要在线QA平台](https://piazza.com/tsinghua.edu.cn/spring2015/30240243x/home)
  130. - QQ群 181873534 主要用于事件通知,聊天等
  131. ## 课程汇总信息
  132. - [课程汇总](https://github.com/chyyuu/mooc_os)
  133. ## 希望了解OS基本概念和原理的同学
  134. - [OS课程资料]( http://pan.baidu.com/s/1bncWxyv)
  135. - [OS MOOC公开课(原理部分)](http://www.topu.com/mooc/4100)
  136. ## 希望了解OS设计与实现细节的同学
  137. - [OS实验资料](http://hejq.me/ucore_docs/)
  138. - [OS实验代码](https://github.com/chyyuu/ucore_lab)
  139. - [OS MOOC公开课(实验部分)](http://www.topu.com/mooc/4100)
  140. ## 希望自己动手实践OS的同学
  141. - ["操作系统简单实现与基本原理 — 基于ucore" (持续更新,变动较大) ](http://chyyuu.gitbooks.io/ucorebook/)
  142. - ["操作系统简单实现与基本原理 — 基于ucore" 配套代码](https://github.com/chyyuu/ucorebook_code)
  143. - [ucore plus 跨硬件平台的ucore OS](https://github.com/chyyuu/ucore_plus)
  144. # UCORERS (代码贡献者)
  145. 茅俊杰、陈宇恒、刘聪、杨扬、渠准、任胜伟、朱文雷、
  146. 曹正、沈彤、陈旭、蓝昶、方宇剑、韩文涛、张凯成、
  147. S郭晓林、薛天凡、胡刚、刘超、粟裕、袁昕颢...
  148. # 版权信息
  149. ucore OS起源于MIT CSAIL PDOS课题组开发的xv6&jos、哈佛大学开发的
  150. OS161教学操作系统、以及Linux-2.4内核。
  151. ucore OS中包含的xv6&jos代码版权属于Frans Kaashoek, Robert Morris,
  152. and Russ Cox,使用MIT License。ucore OS中包含的OS/161代码版权属于
  153. David A. Holland。其他代码版权属于陈渝、王乃铮、向勇,并采用GPL License.
  154. ucore OS相关的文档版权属于陈渝、向勇,并采用 Creative Commons
  155. Attribution/Share-Alike (CC-BY-SA) License.
  156. # NOTICE
  157. 如果你发现了问题,有好的建议或意见,请给 yuchen AT tsinghua.edu.cn 发电邮;
  158. 如果你完成这8个实验,且对进一步探索、研究、研发操作系统感兴趣,请给 yuchen AT tsinghua.edu.cn 发电邮,欢迎加入我们的OS兴趣小组,共同进步!