《操作系统》的实验代码。
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  1. # 介绍(2015)
  2. ucore OS是用于清华大学计算机系本科操作系统课程的OS教学试验内容。
  3. ucore OS起源于MIT CSAIL PDOS课题组开发的xv6&jos、哈佛大学开发的
  4. OS161教学操作系统、以及Linux-2.4内核。
  5. ucore OS中包含的xv6&jos代码版权属于Frans Kaashoek, Robert Morris,
  6. and Russ Cox,使用MIT License。ucore OS中包含的OS/161代码版权属于
  7. David A. Holland。其他代码版权属于陈渝、王乃铮、向勇,并采用GPL License.
  8. ucore OS相关的文档版权属于陈渝、向勇,并采用 Creative Commons
  9. Attribution/Share-Alike (CC-BY-SA) License.
  10. # 实验总体流程
  11. 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;
  12. 2. 在[实验指导书 on gitbook](http://objectkuan.gitbooks.io/ucore-docs/)上阅读实验指导书;
  13. 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);
  14. 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;
  15. 5. 如没有解答,可在[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OS课程一般性交流);
  16. 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;
  17. # 实验内容
  18. ## 实验指导书
  19. - [实验指导书 on gitbook](http://objectkuan.gitbooks.io/ucore-docs/)
  20. ## 实验题目
  21. 1. lab0 : 完成实验环境的搭建,熟悉基本的Linux命令和工具
  22. 1. lab1 :启动操作系统
  23. 1. lab2 :物理内存管理
  24. 1. lab3 :虚拟内存管理
  25. 1. lab4 :内核线程
  26. 1. lab5 :用户进程
  27. 1. lab6 :处理器调度
  28. 1. lab7 : 同步互斥
  29. 1. lab8 : 文件系统
  30. ## 实验环境
  31. 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。
  32. ### Windows下基于MingW进行实验
  33. - 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)
  34. [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!
  35. ### Windows下基于VirtualBox or VMWare进行实验
  36. #### 1. 安装VirtualBox or VMWare软件
  37. VirtualBox虚拟机软件
  38. https://www.virtualbox.org/
  39. [NOTICE] 也可以安装vmware虚拟机软件
  40. #### 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
  41. 并下载已经安装好ubuntu 14.04 x86-64的虚拟硬盘文件压缩包。
  42. [VirtualBox的虚拟硬盘文件压缩包2015版](http://pan.baidu.com/s/11zjRK)
  43. --------------
  44. 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)。
  45. ```
  46. mooc-os-2015-2.vdi
  47. ```
  48. 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”,
  49. 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
  50. ucore OS实验了。
  51. ```
  52. 用户名是 moocos
  53. 口令是 <空格键>
  54. ```
  55. ### 手动在VirtualBox虚拟机中安装ubuntu 14.04 和实验环境相关软件
  56. (这里假定安装的要是ubuntu14.04 x86-64的系统)
  57. -------------------------------------
  58. 1) 在VirtualBox上安装ubuntu
  59. 下载ubuntu 14.04 img镜像,并在VirtualBox中安装系统。
  60. 建议a: 设置虚拟硬盘的大小为8GB以上,虚拟内存在512MB以上。
  61. 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 img镜像。
  62. 2) 在ubuntu系统中安装实验环境相关软件
  63. 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)
  64. ```
  65. $ sudo apt-get update
  66. $ sudo apt-get upgrade
  67. $ 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
  68. ```
  69. [NOTICE] 最小需要的安装包: build-essential git qemu-system-x86 gdb make diffutils
  70. ## 实验中的练习步骤
  71. 进入VirtualBox中运行的ubuntu,点击左侧的gnome-terminal软件图标,可启动gnome-terminal
  72. 软件。在此软件中,执行如下命令:
  73. 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
  74. ```
  75. $cd moocos/ucore_lab #到ucore lab所在目录
  76. $git pull #取得最新的ucore lab源代码
  77. $cd
  78. ```
  79. 2) 学习源码
  80. ```
  81. $cd labX #X为 1--8
  82. ```
  83. 3) 阅读,修改源码,可以用eclipse-cdt, understand, gedit或vim软件
  84. ```
  85. $eclipse
  86. OR
  87. $understand
  88. ```
  89. 4) 修改完毕后,编译实验代码
  90. ```
  91. $make
  92. ```
  93. 5) 如果编译无误,则可以运行测试一下
  94. ```
  95. $make qemu
  96. ```
  97. 6) 如果需要调试,
  98. a. 可基于cgdb的字符方式(以lab1_ans为例)
  99. ```
  100. $cd labcodes_answer/lab1_ans
  101. $make debug
  102. ```
  103. 可以看到弹出两个窗口,一个是qemu,一个是cgdb
  104. 可以看到在bootloader的bootmain函数处停了下来。
  105. 然后我们就可以进一步在cgdb中用gdb的命令进行调试了
  106. ```
  107. (gdb)file bin/kernel #加载ucore kernel的符号信息
  108. (gdb)break kern_init #在函数kern_init处(即 0x100000地址处)设置断点
  109. (gdb)continue #继续执行
  110. ```
  111. 这时就可以看到在kern_init处停了下来,可进一步调试。
  112. 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,
  113. 也可很方便地进行调试。
  114. 7) 可以运行如下命令,看看自己的得分
  115. ```
  116. $make grade
  117. ```
  118. # 与实验相关的资料
  119. ## 清华大学计算机系本科操作系统课程的主讲老师
  120. 向勇 陈渝
  121. ## 开发维护人员
  122. - [陈渝](http://soft.cs.tsinghua.edu.cn/~chen) yuchen AT tsinghua.edu.cn
  123. - 茅俊杰 eternal.n08 AT gmail.com
  124. ## 助教
  125. 茅俊杰、何嘉权、曹睿东、武祥晋、辛云星、刘聪、常铖
  126. ## 教学平台支持
  127. 张禹、郭旭
  128. ## WIKI
  129. http://os.cs.tsinghua.edu.cn/oscourse/OS2015
  130. ## 学堂在线
  131. https://www.xuetangx.com/courses/TsinghuaX/30240243X/2015_T1/about
  132. ## 在线交流
  133. - [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)
  134. - QQ群 181873534 主要用于事件通知,聊天等
  135. ## 课程汇总信息
  136. - [课程汇总](https://github.com/chyyuu/mooc_os)
  137. ## 希望了解OS基本概念和原理的同学
  138. - [OS课程资料]( http://pan.baidu.com/s/1bncWxyv)
  139. - [OS MOOC公开课(原理部分)](http://www.topu.com/mooc/4100)
  140. ## 希望了解OS设计与实现细节的同学
  141. - [OS实验资料](http://hejq.me/ucore_docs/)
  142. - [OS实验代码](https://github.com/chyyuu/ucore_lab)
  143. - [OS MOOC公开课(实验部分)](http://www.topu.com/mooc/4100)
  144. ## 希望自己动手实践OS的同学
  145. - ["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/)
  146. - ["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)
  147. - [ucore plus 跨硬件平台的ucore OS](https://github.com/chyyuu/ucore_plus)
  148. # UCORERS (代码贡献者)
  149. 茅俊杰、陈宇恒、刘聪、杨扬、渠准、任胜伟、朱文雷、
  150. 曹正、沈彤、陈旭、蓝昶、方宇剑、韩文涛、张凯成、
  151. S郭晓林、薛天凡、胡刚、刘超、粟裕、袁昕颢...
  152. # NOTICE
  153. 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;
  154. 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!