toaruos

toaruos

Toaruos是X86-64 PC的“完整”操作系統，也是對ARMV8的實驗支持。

儘管許多獨立，愛好和研究OS的目標是嘗試新設計，但Toaruos旨在作為一種教育資源，提供了在主要台式機操作系統中發現的代表性縮影。

操作系統包括一個內核，引導加載程序，動態共享對象鏈接器，C標準庫，其自己的合成窗口系統，動態字節碼編譯的編程語言，高級代碼編輯器以及其他數十個其他實用程序和示例應用程序。

沒有外部運行時依賴關係，所有必需的源代碼，總計約為100K（主要）C的總和，該存儲庫中包括了（除了單獨使用的Kuroko）。

演示毒素的UI和一些應用。

歷史

我已經從事毒事已經十多年了，多年來，我的目標發生了變化。

當我在2010年12月剛開始該項目時，我的目的是“學習” - 通過從頭開始學習一個類似Unix的系統。我曾是Compiz的撰稿人，Compiz是X11的首批廣泛使用的窗戶經理之一，幾年前，自然而然地，Toaruos在早期就獲得了基於類似概念的GUI。

對於2015年最初的1.0發行版，托亞魯斯並不是它已成為的“完全從頭開始”的操作系統。 Newlib提供了LIBC，GUI建於開羅，Libpng和Freetype上。在2018年中期，我開始了一個新項目，以取代這些第三方組件，該項目最終完成並合併為Toaruos 1.6。

通過該項目，Toaruos還吸引了許多試圖將其用作參考的初學者OS開發人員。然而，Toaruos的內核對我來說是一個個人尷尬的根源，在2021年4月，經過長時間的休假，我開始從事新的工作。結果是Misaka：新的64位啟用SMP的內核。 Misaka於5月合併，並開始了1.99系列的Beta版本，直到Toaruos 2.0。

特徵

• 通過共享庫和dlopen動態鏈接的用戶空間。
• 具有軟件加速度和2000年代後期設計靈感的合成圖形UI 。
• 在VirtualBox和VMware工作站中的絕對鼠標和自動顯示大小的VM集成。
• Unix樣終端接口，包括富特徵終端模擬器和幾個熟悉的實用程序。
• 可選的第三方端口，包括GCC 10.3，Binutils，SDL1.2，地震等。

著名的組件

• Misaka （內核），內核/，混合模塊化內核和操作系統的核心。
• Yutani （窗口復合符），Apps/Compositor.c，管理窗口緩衝區，佈局和輸入路由。
• BIM （文本編輯器），Apps/bim.c是具有語法突出顯示的VIM啟發的編輯器。
• 終端，應用程序/終端，XTERM風格的終端模擬器，具有24位顏色支持。
• LD.SO （動態鏈接器/加載程序），Linker/Linker.c，加載動態連接的精靈二進製文件。
• ESH （Shell），Apps/esh.c，支持管道，重定向，變量等。
• Kuroko （口譯），Kuroko/，一種動態字節碼編譯的編程語言。

當前的目標

目前正在進行以下項目：

• 重寫網絡堆棧以獲得更大的吞吐量，穩定性和服務器支持。
• 通過更好的調度和更智能的用戶空間同步功能來提高SMP性能。
• 使用新的設備驅動程序為AHCI，USB，VIRTIO設備等支持更多硬件。
• 帶回Toaruos“ Legacy”的港口，例如Mupdf和Mesa。
• 改善POSIX的覆蓋範圍，尤其是在信號，同步原語以及提供更常見的公用事業方面。
• 繼續改善與Newlib相比仍然不完整的C庫，這是帶回舊港口的主要問題。
• 替換第三方開發工具，將OS到達自我託管的狀態，僅加入C編譯器。
• 在Toarucc中實現C編譯器工具鏈。

建築物 /安裝

與Docker建造

希望從源構建toaruos的一般用戶建議在GitHub上訂購存儲庫，並使用Gi​​tHub CI管道。

對於那些希望在適當配置的Linux主機上與Docker一起構建的人，可以使用一個構建容器。可以將toaruos存儲庫用作/root/misaka和util/build-in-docker.sh可以在此容器中運行以完成彙編過程：

 git clone https://github.com/klange/toaruos
cd toaruos
git submodule update --init kuroko
docker pull toaruos/build-tools:1.99.x
docker run -v `pwd`:/root/misaka -w /root/misaka -e LANG=C.UTF-8 -t toaruos/build-tools:1.99.x util/build-in-docker.sh

這樣的構建後，您可以運行各種實用目標（ make run等）。嘗試使用QEMU的串行端口使make shell運行toaruos殼。

構建內部過程

Makefile使用kuroko工具auto-dep.krk為用戶空間應用程序和庫生成其他makefiles，從而根據#include Diactivers自動解決依賴關係。

在不確定的順序中，構建了C庫，內核，用戶空間庫和應用程序，並將其組合成壓縮檔案中，以用作Ramdisk，然後包裝到ISO9660文件系統映像中。

項目佈局

• 應用程序- 用戶空間應用程序，都是第一方。
• 基礎-Ramdisk根文件系統登台目錄。包括base/usr/include的C標頭，以及合成器和窗口裝飾器的圖形資源。
• 引導- 帶交互式菜單的BIOS和EFI加載器。
• 構建- 平台端口的輔助構建腳本。
• 內核- Misaka內核。
• KUROKO- KUROKO解釋器的suppoule結帳。
• lib-用戶空間庫。
• LIBC -C標準庫實施。
• 鏈接器- 用戶空間動態鏈接器/加載程序，實現共享庫支持。
• 模塊- 內核的可加載驅動器模塊。
• UTIL-實用腳本，工具鏈（Binutils/GCC）的登台目錄。
• .make-生成的makefiles。

文件系統佈局

根文件系統設置如下：

• bin ：第一方應用程序。
• cdrom ：CD的安裝點（如果有）。
• dev ：虛擬設備目錄，由內核生成。
  • net ：網絡接口設備。
  • pex ：數據包交換集線器，列出可訪問的IPC服務。
  • pts ：PTY次要，TTY的端點。
• etc ：配置文件，啟動腳本。
• home ：用戶目錄。
• lib ：第一方圖書館
  • kuroko ：KUROKO模塊。
• mod ：可加載的內核模塊。
• proc ：呈現內核狀態的虛擬文件。
  • 1等：虛擬文件具有各個流程的狀態信息。
• src ：源文件，請參見上面的“項目佈局”部分。
• tmp ：以讀/寫TMPF的正常方式安裝。
• usr ：用戶空間資源
  • bin ：第三方應用程序，通常為空，直到安裝包裝為止。
  • include ：標題文件，包括第三方軟件包的潛在文件。
  • lib ：第三方圖書館。默認情況下應具有libgcc_s.so 。
  • share ：各種資源。
    • bim ：文本編輯器的語法突出顯示和主題。
    • cursor ：鼠標光標精靈。
    • fonts ：truetype字體文件。現場CD船與Deja Vu Sans。
    • games ：與遊戲相關的資源文件（例如Doom Wads）的垃圾場。
    • help ：幫助瀏覽器應用程序的文檔文件。
    • icons ：PNG圖標，按大小分為其他目錄。
    • ttk ：窗口裝飾和小部件庫的Spritesheet資源。
    • wallpapers ：JPEG壁紙。
• var ：運行時文件，包括軟件包管理器清單緩存，PID文件，一些鎖定文件等。

運行toaruos

VirtualBox和VMware工作站

在這兩種虛擬機中，將具有最佳的最終用戶體驗，因為Toaruos支持其自動顯示大小和絕對鼠標定位。

為“其他” 64位客人設置新的VM，為其提供至少1GIB RAM，附加CD圖像，刪除或忽略任何硬盤，然後選擇一個Intel Gigabit NIC。也建議使用兩個或更多CPU。

在VirtualBox中運行的Toaruos。

在VMware工作站播放器中運行的毒素。

默認情況下，Bootloader將將標誌傳遞到VirtualBox設備驅動程序，以禁用“無縫”支持，因為實現具有性能開銷。要啟用無縫模式，請在啟動之前使用Bootloader菜單在啟動之前檢查“ VirtualBox無縫”選項。如果您遇到此功能問題，則菜單還具有禁用自動訪客顯示尺寸的選項。

Qemu

托亞魯斯的大多數開發都發生在Qemu，因為它為硬件和最佳調試體驗提供了最靈活的性能。 Ubuntu 20.04主機中推薦的QEMU命令行是：

 qemu-system-x86_64 -enable-kvm -m 1G -device AC97 -cdrom image.iso -smp 2

在沒有KVM的主機平台上替換為-ACCEL -enable-kvm或-ACCEL HAXM替換-accel hvm或-accel haxm ，或將其刪除以在QEMU的TCG軟件仿真下嘗試。

請注意，QEMU命令行選項不穩定，這些標誌可能會在較新版本中產生警告。

選項-M q35將用較新的PIIX芯片組仿真替換PIIX芯片組的仿真，該模擬具有切換SATA One的IDE控制器的副作用。這可能會導致更快的啟動時間，而犧牲了Toaruos在運行時無法閱讀自己的CD，直到我開始完成AHCI驅動程序。

其他

Toaruos已在真實硬件上成功測試。如果本機BIOS或EFI加載器無法運行，請嘗試使用GRUB啟動。 TOARUOS符合“ Multiboot”和“ Multiboot 2”規格，因此可以加載multiboot或multiboot2命令，如下所示：

 multiboot2 /path/to/misaka-kernel root=/dev/ram0 migrate vid=auto start=live-session
module2 /path/to/ramdisk.igz
set gfxpayload=keep

Toaruos從ThinkPad T410上的USB棍子本地運行。

執照

Toaruos的所有第一方部分均根據伊利諾伊大學 / NCSA大學許可（BSD式允許許可證）提供。除非另有說明，否則這是本存儲庫中所有文件的原始和唯一的許可證 - 僅僅因為文件沒有版權標題並不意味著它不在此許可下。 Toaruos旨在作為教育參考，我鼓勵使用我的代碼，但請確保您遵循許可證的要求。您可以根據NCSA許可證重新分配代碼，並根據其他條款（例如GPL或專有許可）對代碼進行修改，但您必須始終包含許可證中指定的版權通知，並提供許可的完整文本（只有幾個段（僅幾對夫婦））。

雖然大多數毒素是我自己寫的，但請確保在相關的其他作者中包括其他作者，例如與Mike的音頻子系統或Dale的字符串功能。

毒素的某些組成部分，例如Kuroko或Bim具有不同但兼容的術語。

社區

鏡子

托亞魯斯經常鏡像多個git託管站點。

• gitlab：toaruos/toaruos
• github：klange/toaruos
• Bitbucket：klange/toaruos
• toaruos.org：klange/toaruos

IRC

#toaruos on Libera（ irc.libera.chat ）

常見問題解答

托亞魯斯是自我託管嗎？

可以通過從存儲庫中安裝build-essential Metapackage來構建各個應用程序和庫，這將吸引gcc和binutils 。源可在實時CD的/src目錄中提供與該存儲庫相似的佈局，並且auto-dep.krk實用程序腳本也可用。

對於構建Ramdisks，最終核或CD圖像，目前不可用一些組件。特別是，Ramdisks的構建腳本仍然用Python編寫，並取決於其tarfile模塊和zlib支持。以前，Toaruos 1.X具有功能強大的編譯器工具鏈，能夠構建自己的內核，用戶空間，庫和引導加載程序，並通過與MakeFile相似的函數的Python腳本將它們變成工作的ISO CD映像。

由於缺乏適當的POSIX殼並實施，Toaruos目前無法建立大多數端口。這些是該項目的最終目標。

toaruos是Linux分佈嗎？

不，一點也不。 Toaruos的任何地方都沒有代碼，也沒有將Linux源用作參考材料。

Toaruos是一個完全獨立的項目，此存儲庫中的所有代碼 - 這是操作系統的整個代碼庫，包括其內核，引導加載程序，庫和應用程序 - 是原始的，由我自己編寫，並且在十年的時間內寫下了少數貢獻者。完整的來源歷史記錄可以通過該GIT存儲庫來跟踪托羅斯何時可以追踪的Baremetal“ Hello World”。

當您說“完整” ...

Toaruos是完整的，因為它涵蓋了OS的整個功能範圍：它不僅僅是“內核”或“只是一個用戶空間”。

從“完成”的意義上說，托亞魯斯並不完整。

Toaruos符合POSIX的含量嗎？

儘管我的目標是足夠支持POSIX接口以使軟件被移植，但嚴格的標準實現並不是OS的主要目標，甚至可能是不希望的。

接受捐款嗎？

Toaruos是一個個人項目，而不是社區項目。應提前討論代碼形式的貢獻。但是，在存儲庫之外的港口和其他工作是幫助的好方法。

您還可以通過為Kuroko做出貢獻來提供幫助 - 這是為什麼它作為單獨存儲庫保存的部分原因。