تنزيل os_kernel_lab - تنزيل رمز المصدر os_kernel

os_kernel_lab

شفرة المصدر الأخرى

1.0.0

تنزيل

rcore-tutorial-v3

RCORE-TUTORIOR الإصدار 3.6. انظر الوثائق باللغة الصينية.

RCORE-TUTORIOR API مستندات. انظر مستندات API لعشرة أنظمة

إذا كنت لا تعرف لغة الصدأ وحاول تعلمها ، فيرجى زيارة موارد التعلم الصدأ

رقم مجموعة QQ الرسمية: 735045051

أخبار

23/06/2022: الإصدار 3.6.0 في الطريق! الآن نقوم بتحديث الكود مباشرة على فروع CHX ، يرجى التحقق بشكل دوري ما إذا كانت هناك أي تحديثات.

ملخص

يهدف هذا المشروع إلى إظهار كيفية كتابة نظام تشغيل يشبه UNIX على منصات RISC-V من الصفر في الصدأ للمبتدئين دون أي معرفة أساسية حول بنية الكمبيوتر أو لغات التجميع أو أنظمة التشغيل .

سمات

منصة مدعومة: محاكاة qemu-system-riscv64 أو لوحات DEV على أساس Kendryte K210 SOC مثل Maix Dock
نظام التشغيل
- تزامن عمليات متعددة تحتوي كل منها على مواضيع موتيلات أصلية
- جدولة وقائية (خوارزمية روبن مستديرة)
- إدارة الذاكرة الديناميكية في kernel
- الذاكرة الافتراضية
- نظام ملفات بسيط مع ذاكرة التخزين المؤقت كتلة
- قذيفة تفاعلية في مساحة المستخدمين
فقط 4K+ LOC
وثائق مفصلة باللغة الصينية على الرغم من عدم وجود تعليقات في الكود (الإصدار الإنجليزي غير متوفر في الوقت الحاضر)

المتطلبات الأساسية

تثبيت الصدأ

انظر الدليل الرسمي.

تثبيت بعض الأدوات:

$ rustup target add riscv64gc-unknown-none-elf
$ cargo install cargo-binutils --vers =0.3.3
$ rustup component add llvm-tools-preview
$ rustup component add rust-src

تثبيت QEMU

هنا نقوم بتجميع وتثبيت QEMU 7.0.0 يدويًا. على سبيل المثال ، في Ubuntu 18.04:

 # install dependency packages
$ sudo apt install autoconf automake autotools-dev curl libmpc-dev libmpfr-dev libgmp-dev 
              gawk build-essential bison flex texinfo gperf libtool patchutils bc 
              zlib1g-dev libexpat-dev pkg-config  libglib2.0-dev libpixman-1-dev git tmux python3 python3-pip
# download Qemu source code
$ wget https://download.qemu.org/qemu-7.0.0.tar.xz
# extract to qemu-7.0.0/
$ tar xvJf qemu-7.0.0.tar.xz
$ cd qemu-7.0.0
# build
$ ./configure --target-list=riscv64-softmmu,riscv64-linux-user
$ make -j $( nproc )

ثم ، أضف المحتويات التالية إلى ~/.bashrc (يرجى ضبط هذه المسارات وفقًا لبيئتك):

 export PATH=$PATH:/home/shinbokuow/Downloads/built/qemu-7.0.0
export PATH=$PATH:/home/shinbokuow/Downloads/built/qemu-7.0.0/riscv64-softmmu
export PATH=$PATH:/home/shinbokuow/Downloads/built/qemu-7.0.0/riscv64-linux-user

أخيرًا ، قم بتحديث القشرة الحالية:

$ source ~ /.bashrc

الآن يمكننا التحقق من إصدار QEMU:

$ qemu-system-riscv64 --version
QEMU emulator version 7.0.0
Copyright (c) 2003-2020 Fabrice Bellard and the QEMU Project developers

تثبيت RISC-V GNU أدوات الأدوات المدمجة (بما في ذلك GDB)

قم بتنزيل الملف المضغوط وفقًا للمنصة الخاصة بك من موقع SiFive Website (Ctrl+F 'Toolchain').

استخراجها وإلحاق موقع دليل "bin" ضمن دليل الجذر الخاص به إلى $PATH .

على سبيل المثال ، يمكننا التحقق من إصدار GDB:

$ riscv64-unknown-elf-gdb --version
GNU gdb (SiFive GDB-Metal 10.1.0-2020.12.7) 10.1
Copyright (C) 2020 Free Software Foundation, Inc.
License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later < http://gnu.org/licenses/gpl.html >
This is free software: you are free to change and redistribute it.
There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law.

قم بتثبيت الأدوات التسلسلية (اختياري ، إذا كنت ترغب في التشغيل على K210)

$ pip3 install pyserial
$ sudo apt install python3-serial

تشغيل مشروعنا

Qemu

$ git clone https://github.com/rcore-os/rCore-Tutorial-v3.git
$ cd rCore-Tutorial-v3/os
$ make run

بعد إخراج بعض رسائل التصحيح ، يسرد kernel جميع التطبيقات المتاحة وأدخل قذيفة المستخدم:

 /**** APPS ****
mpsc_sem
usertests
pipetest
forktest2
cat
initproc
race_adder_loop
threads_arg
race_adder_mutex_spin
race_adder_mutex_blocking
forktree
user_shell
huge_write
race_adder
race_adder_atomic
threads
stack_overflow
filetest_simple
forktest_simple
cmdline_args
run_pipe_test
forktest
matrix
exit
fantastic_text
sleep_simple
yield
hello_world
pipe_large_test
sleep
phil_din_mutex
**************/
Rust user shell
>>

يمكنك تشغيل أي تطبيق باستثناء initproc و user_shell نفسه. لتشغيل تطبيق ، ما عليك سوى إدخال اسم الملف واضغط على Enter. يمكن usertests تشغيل مجموعة من التطبيقات ، وبالتالي يوصى بها.

اكتب Ctrl+a ثم x للخروج من Qemu.

K210

قبل الفصل 6 ، لا تحتاج إلى بطاقة SD:

$ git clone https://github.com/rcore-os/rCore-Tutorial-v3.git
$ cd rCore-Tutorial-v3/os
$ make run BOARD=k210

من الفصل 6 ، قبل تشغيل kernel ، يجب علينا إدراج بطاقة SD في الكمبيوتر الشخصي وكتابة صورة نظام الملفات إليها يدويًا:

$ cd rCore-Tutorial-v3/os
$ make sdcard

بشكل افتراضي ، سوف يكتب الجهاز /dev/sdb وهو بطاقة SD ، ولكن يمكنك توفير موقع آخر. على سبيل المثال ، make sdcard SDCARD=/dev/sdc .

بعد ذلك ، قم بإزالة بطاقة SD من الكمبيوتر وأدخلها إلى فتحة K210. قم بتوصيل K210 بالكمبيوتر ثم:

$ git clone https://github.com/rcore-os/rCore-Tutorial-v3.git
$ cd rCore-Tutorial-v3/os
$ make run BOARD=k210

اكتب Ctrl+] لفصل الاتصال عن K210.

عرض معلومات تصحيح وقت التشغيل من إصدار OS kernel

يحتوي فرع CH9-LOG على الكثير من معلومات التصحيح. يمكنك محاولة تشغيل البرنامج التعليمي RCORE لفهم السلوك الداخلي لـ OS kernel.

$ git clone https://github.com/rcore-os/rCore-Tutorial-v3.git
$ cd rCore-Tutorial-v3/os
$ git checkout ch9-log
$ make run
......
[rustsbi] RustSBI version 0.2.0-alpha.10, adapting to RISC-V SBI v0.3
.______       __    __      _______.___________.  _______..______   __
|   _       |  |  |  |    /       |           | /       ||   _   |  |
|  | _)  |    |  |  |  |   |   (---- ` --- |  | ---- ` |   (---- ` |  | _)  ||  |
|      /     |  |  |  |              |  |             |   _  < |  |
|  |   - ---. |  ` -- '  |.----)   |      |  |  .----)   |   |  |_)  ||  |
| _| `._____| ______/ |_______/       |__|  |_______/    |______/ |__|

[rustsbi] Implementation: RustSBI-QEMU Version 0.0.2
[rustsbi-dtb] Hart count: cluster0 with 1 cores
[rustsbi] misa: RV64ACDFIMSU
[rustsbi] mideleg: ssoft, stimer, sext (0x222)
[rustsbi] medeleg: ima, ia, bkpt, la, sa, uecall, ipage, lpage, spage (0xb1ab)
[rustsbi] pmp0: 0x10000000 ..= 0x10001fff (rw-)
[rustsbi] pmp1: 0x2000000 ..= 0x200ffff (rw-)
[rustsbi] pmp2: 0xc000000 ..= 0xc3fffff (rw-)
[rustsbi] pmp3: 0x80000000 ..= 0x8fffffff (rwx)
[rustsbi] enter supervisor 0x80200000
[KERN] rust_main() begin
[KERN] clear_bss() begin
[KERN] clear_bss() end
[KERN] mm::init() begin
[KERN] mm::init_heap() begin
[KERN] mm::init_heap() end
[KERN] mm::init_frame_allocator() begin
[KERN] mm::frame_allocator::lazy_static!FRAME_ALLOCATOR begin
......