Merge branch 'master' of github.com:chyyuu/ucore_lab
This commit is contained in:
yuchen
commit
3f271b3a65
4
.gitignore
vendored
4
.gitignore
vendored
@ -7,3 +7,7 @@ cscope.*
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ncscope.*
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tags
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*swp
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.cproject
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.project
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*.bak
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*.org
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@ -1,163 +0,0 @@
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# 介绍(2014)
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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。
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ucore OS起源于MIT CSAIL PDOS课题组开发的xv6&jos、哈佛大学开发的
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OS161教学操作系统、以及Linux-2.4内核。
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ucore OS中包含的xv6&jos代码版权属于Frans Kaashoek, Robert Morris,
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and Russ Cox，使用MIT License。ucore OS中包含的OS/161代码版权属于
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David A. Holland。其他代码版权属于陈渝、王乃铮、向勇，并采用GPL License.
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ucore OS相关的文档版权属于陈渝、向勇，并采用 Creative Commons
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Attribution/Share-Alike (CC-BY-SA) License.
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# 开发维护人员
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- [陈渝](http://soft.cs.tsinghua.edu.cn/~chen) yuchen AT tsinghua.edu.cn
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- 茅俊杰 eternal.n08 AT gmail.com
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助教
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何嘉权
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徐永健
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王 欢
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陈一璋
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...
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# 课程汇总信息
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-[课程汇总](https://github.com/chyyuu/mooc_os)
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# 实验内容
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1. lab0 : 完成实验环境的搭建，熟悉基本的Linux命令和工具
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1. lab1 ：启动操作系统
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1. lab2 ：物理内存管理
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1. lab3 ：虚拟内存管理
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1. lab4 ：内核线程
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1. lab5 ：用户进程
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1. lab6 ：处理器调度
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1. lab7 : 同步互斥
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1. lab8 : 文件系统
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# 实验环境
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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。
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## Windows下基于MingW进行实验
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- 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)
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## Windows下基于VirtualBox or VMWare进行实验
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### 1. 安装VirtualBox or VMWare软件
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VirtualBox虚拟机软件
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https://www.virtualbox.org/
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[NOTICE] 也可以安装vmware虚拟机软件
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### 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
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并下载已经安装好ubuntu 14.04 x86-64的虚拟硬盘文件压缩包。
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[VirtualBox和虚拟硬盘文件压缩包](http://pan.baidu.com/s/1pJ4XTGZ)
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[NOTICE] 可下载直接使用[同时用于vmware和virtualbox的OVA格式的虚拟硬盘文件mooc-os.ova]( http://pan.baidu.com/s/1gdePM6J)
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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4GB多）。
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```
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\mooc-os\mooc-os.vbox
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\mooc-os\mooc-os.vbox-prev
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\mooc-os\mooc-os.vdi
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```
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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”，
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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
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ucore OS实验了。
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```
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用户名是 moocos
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口令是 <空格键>
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```
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## 手动在VirtualBox虚拟机中安装ubuntu 14.04 和实验环境相关软件
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（这里假定安装的要是ubuntu14.04 x86-64的系统）
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1. 在VirtualBox上安装ubuntu
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下载ubuntu 14.04 img镜像，并在VirtualBox中安装系统。
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建议a: 设置虚拟硬盘的大小为8GB以上，虚拟内存在512MB以上。
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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。
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2. 在ubuntu系统中安装实验环境相关软件
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在shell（比如gnome-terminal）下可执行如下命令来安装相关软件 (“$”是shell的提示符，不用输入)
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```
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$ sudo apt-get update
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$ sudo apt-get upgrade
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$ sudo apt-get install build-essential git qemu-system-x86 vim-gnome gdb make diffutils exuberant-ctags tmux openssh-server cscope meld
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```
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[NOTICE] 最小需要的安装包： build-essential git qemu-system-x86 gdb make diffutils
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# 练习步骤
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进入VirtualBox中运行的ubuntu，点击左侧的gnome-terminal软件图标，可启动gnome-terminal
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软件。在此软件中，执行如下命令：
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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
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```
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$cd moocos/ucore_lab #到ucore lab所在目录
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$git pull #取得最新的ucore lab源代码
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$cd
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```
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2. 学习源码
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```
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$cd labX #X为 1--8
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```
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3. 阅读，修改源码，可以用understand软件或vim软件
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```
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$understand
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```
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4. 修改完毕后，编译实验代码
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```
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$make
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```
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5. 如果编译无误，则可以运行测试一下
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```
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$make qemu
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```
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6. 可以运行如下命令，看看自己的得分
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$make grade
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# 相关资料
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## 希望了解OS基本概念和原理的同学
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. [OS课程资料]( http://pan.baidu.com/s/1bncWxyv)
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. [OS MOOC公开课(原理部分)](http://www.topu.com/mooc/4100)
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## 希望了解OS设计与实现细节的同学
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. [OS实验资料](http://pan.baidu.com/s/1i3vbdXV)
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. [OS实验代码](https://github.com/chyyuu/mooc_os_lab)
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||||
. [OS MOOC公开课(实验部分)](http://www.topu.com/mooc/4100)
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||||
## 希望自己动手实践OS的同学
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||||
. ["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/)
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||||
. ["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)
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||||
. [ucore plus 跨硬件平台的ucore OS](https://github.com/chyyuu/ucore_plus)
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# UCORERS (代码贡献者)
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茅俊杰、陈宇恒、刘聪、杨扬、渠准、任胜伟、朱文雷、
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曹正、沈彤、陈旭、蓝昶、方宇剑、韩文涛、张凯成、
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||||
S郭晓林、薛天凡、胡刚、刘超、粟裕、袁昕颢...
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# NOTICE
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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；
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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！
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@ -23,7 +23,8 @@ CONTENTS
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os course info
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[os course summary materials](https://github.com/chyyuu/mooc_os)
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* [newest os course summary materials](https://github.com/chyyuu/mooc_os)
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* [newest chinese README for ucore_lab](https://github.com/chyyuu/ucore_lab/)
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labs info
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@ -45,17 +46,17 @@ VirtualBox soft (https://www.virtualbox.org/) and a virtual disk image with all
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You can download this virtual disk image -- oslabs_for_student_2012.zip (576.2MB,) from http://pan.baidu.com/share/link?shareid=69868&uk=2585194235, which
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||||
is an VirtualBox disk image (contains ubuntu 12.04 and needed softs, and is zipped with zip and xz format), and can be unzipped
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||||
by haozip software (http://www.haozip.com).
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||||
After unzip oslabs_for_student_2012.zip, you will get
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||||
After unzip oslabs_for_student_XXX.zip, you will get
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---
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||||
C:\vms\ubuntu-12.04.vbox.xz
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||||
C:\vms\ubuntu-12.04.vmdk.vmdk.xz
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||||
C:\vms\ubuntu-12.04.vmdk-flat.vmdk.xz
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||||
C:\vms\ubuntu-14.04.vbox.xz
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||||
C:\vms\ubuntu-14.04.vmdk.vmdk.xz
|
||||
C:\vms\ubuntu-14.04.vmdk-flat.vmdk.xz
|
||||
---
|
||||
then you will continue unzip all these files, and get
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||||
---
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||||
C:\vms\ubuntu-12.04.vbox
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||||
C:\vms\ubuntu-12.04.vmdk.vmdk
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||||
C:\vms\ubuntu-12.04.vmdk-flat.vmdk
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||||
C:\vms\ubuntu-14.04.vbox
|
||||
C:\vms\ubuntu-14.04.vmdk.vmdk
|
||||
C:\vms\ubuntu-14.04.vmdk-flat.vmdk
|
||||
---
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||||
If you installed VirtualBox soft, then the last step is: double clik file "ubuntu-12.04.vbox" and run ubuntu 12.04 in VirtualBox.
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||||
In ubuntu 12.04 login Interface:
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||||
@ -72,11 +73,11 @@ FEDORA 20: GCC-4.8.2
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||||
EXERCISE STEPS
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==============
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||||
0 Get the newest os lab src codes/docs.(Insure you can connect to github in ubuntu running on VrtualBox)
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0.1 If you try to get all codes/docs
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||||
0.1 If you try to get all codes
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||||
$rm -rf ucore_lab
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||||
$git clone git://github.com/chyyuu/ucore_lab.git
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||||
$cd ucore_lab
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||||
0.2 If you gloned ucore_lab and only try to get the updated codes/docs
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||||
0.2 If you gloned ucore_lab and only try to get the updated codes
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||||
$cd ucore_lab
|
||||
$git pull
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||||
1 $cd labX
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||||
@ -88,7 +89,11 @@ EXERCISE STEPS
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||||
$make qemu
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OR
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$make grade
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||||
6 handin your code
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||||
6 debug your code
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$make debug
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||||
7 handin your code
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||||
$make handin
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||||
|
||||
OPTION
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||||
219
README.md
Normal file
219
README.md
Normal file
@ -0,0 +1,219 @@
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# 介绍(2015)
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||||
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。
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||||
ucore OS起源于MIT CSAIL PDOS课题组开发的xv6&jos、哈佛大学开发的
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||||
OS161教学操作系统、以及Linux-2.4内核。
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||||
ucore OS中包含的xv6&jos代码版权属于Frans Kaashoek, Robert Morris,
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||||
and Russ Cox，使用MIT License。ucore OS中包含的OS/161代码版权属于
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||||
David A. Holland。其他代码版权属于陈渝、王乃铮、向勇，并采用GPL License.
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||||
ucore OS相关的文档版权属于陈渝、向勇，并采用 Creative Commons
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||||
Attribution/Share-Alike (CC-BY-SA) License.
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||||
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||||
# 实验总体流程
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||||
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；
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||||
2. 在[实验指导书 on gitbook](http://objectkuan.gitbooks.io/ucore-docs/)上阅读实验指导书；
|
||||
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）；
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||||
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；
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||||
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）；
|
||||
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；
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# 实验内容
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## 实验指导书
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- [实验指导书 on gitbook](http://objectkuan.gitbooks.io/ucore-docs/)
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||||
## 实验题目
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||||
1. lab0 : 完成实验环境的搭建，熟悉基本的Linux命令和工具
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||||
1. lab1 ：启动操作系统
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||||
1. lab2 ：物理内存管理
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||||
1. lab3 ：虚拟内存管理
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||||
1. lab4 ：内核线程
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||||
1. lab5 ：用户进程
|
||||
1. lab6 ：处理器调度
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||||
1. lab7 : 同步互斥
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||||
1. lab8 : 文件系统
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||||
## 实验环境
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||||
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。
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||||
### Windows下基于MingW进行实验
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||||
- 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)
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||||
[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！
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||||
### Windows下基于VirtualBox or VMWare进行实验
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||||
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#### 1. 安装VirtualBox or VMWare软件
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||||
VirtualBox虚拟机软件
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https://www.virtualbox.org/
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|
||||
[NOTICE] 也可以安装vmware虚拟机软件
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||||
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||||
#### 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
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||||
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||||
并下载已经安装好ubuntu 14.04 x86-64的虚拟硬盘文件压缩包。
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||||
[VirtualBox的虚拟硬盘文件压缩包2015版](http://pan.baidu.com/s/11zjRK)
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||||
|
||||
--------------
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||||
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）。
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||||
```
|
||||
mooc-os-2015-2.vdi
|
||||
```
|
||||
|
||||
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”，
|
||||
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
|
||||
ucore OS实验了。
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||||
```
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||||
用户名是 moocos
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||||
口令是 <空格键>
|
||||
```
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||||
|
||||
### 手动在VirtualBox虚拟机中安装ubuntu 14.04 和实验环境相关软件
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||||
（这里假定安装的要是ubuntu14.04 x86-64的系统）
|
||||
-------------------------------------
|
||||
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||||
1) 在VirtualBox上安装ubuntu
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||||
下载ubuntu 14.04 img镜像，并在VirtualBox中安装系统。
|
||||
|
||||
建议a: 设置虚拟硬盘的大小为8GB以上，虚拟内存在512MB以上。
|
||||
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。
|
||||
|
||||
2) 在ubuntu系统中安装实验环境相关软件
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||||
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)
|
||||
```
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||||
$ sudo apt-get update
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||||
$ sudo apt-get upgrade
|
||||
$ 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
|
||||
```
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||||
[NOTICE] 最小需要的安装包： build-essential git qemu-system-x86 gdb make diffutils
|
||||
|
||||
## 实验中的练习步骤
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||||
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||||
进入VirtualBox中运行的ubuntu，点击左侧的gnome-terminal软件图标，可启动gnome-terminal
|
||||
软件。在此软件中，执行如下命令：
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||||
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||||
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
|
||||
```
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||||
$cd moocos/ucore_lab #到ucore lab所在目录
|
||||
$git pull #取得最新的ucore lab源代码
|
||||
$cd
|
||||
```
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||||
|
||||
2) 学习源码
|
||||
```
|
||||
$cd labX #X为 1--8
|
||||
```
|
||||
|
||||
3) 阅读，修改源码，可以用eclipse-cdt, understand, gedit或vim软件
|
||||
```
|
||||
$eclipse
|
||||
OR
|
||||
$understand
|
||||
```
|
||||
|
||||
4) 修改完毕后，编译实验代码
|
||||
```
|
||||
$make
|
||||
```
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||||
|
||||
5) 如果编译无误，则可以运行测试一下
|
||||
```
|
||||
$make qemu
|
||||
```
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||||
|
||||
6) 如果需要调试，
|
||||
|
||||
a. 可基于cgdb的字符方式(以lab1_ans为例)
|
||||
```
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||||
$cd labcodes_answer/lab1_ans
|
||||
$make debug
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||||
```
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||||
可以看到弹出两个窗口，一个是qemu,一个是cgdb
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||||
可以看到在bootloader的bootmain函数处停了下来。
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||||
然后我们就可以进一步在cgdb中用gdb的命令进行调试了
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||||
```
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||||
(gdb)file bin/kernel #加载ucore kernel的符号信息
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||||
(gdb)break kern_init #在函数kern_init处（即 0x100000地址处）设置断点
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||||
(gdb)continue #继续执行
|
||||
```
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||||
这时就可以看到在kern_init处停了下来，可进一步调试。
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||||
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||||
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，
|
||||
也可很方便地进行调试。
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||||
|
||||
7) 可以运行如下命令，看看自己的得分
|
||||
```
|
||||
$make grade
|
||||
```
|
||||
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||||
# 与实验相关的资料
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||||
## 清华大学计算机系本科操作系统课程的主讲老师
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||||
向勇 陈渝
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||||
|
||||
## 开发维护人员
|
||||
|
||||
- [陈渝](http://soft.cs.tsinghua.edu.cn/~chen) yuchen AT tsinghua.edu.cn
|
||||
- 茅俊杰 eternal.n08 AT gmail.com
|
||||
|
||||
## 助教
|
||||
|
||||
茅俊杰、何嘉权、曹睿东、武祥晋、辛云星、刘聪、常铖
|
||||
|
||||
## 教学平台支持
|
||||
|
||||
张禹、郭旭
|
||||
|
||||
## WIKI
|
||||
|
||||
http://os.cs.tsinghua.edu.cn/oscourse/OS2015
|
||||
|
||||
|
||||
## 学堂在线
|
||||
|
||||
https://www.xuetangx.com/courses/TsinghuaX/30240243X/2015_T1/about
|
||||
|
||||
|
||||
## 在线交流
|
||||
|
||||
- [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)
|
||||
- QQ群 181873534 主要用于事件通知，聊天等
|
||||
|
||||
## 课程汇总信息
|
||||
|
||||
- [课程汇总](https://github.com/chyyuu/mooc_os)
|
||||
|
||||
## 希望了解OS基本概念和原理的同学
|
||||
|
||||
- [OS课程资料]( http://pan.baidu.com/s/1bncWxyv)
|
||||
- [OS MOOC公开课(原理部分)](http://www.topu.com/mooc/4100)
|
||||
|
||||
## 希望了解OS设计与实现细节的同学
|
||||
|
||||
- [OS实验资料](http://hejq.me/ucore_docs/)
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- [OS实验代码](https://github.com/chyyuu/ucore_lab)
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- [OS MOOC公开课(实验部分)](http://www.topu.com/mooc/4100)
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## 希望自己动手实践OS的同学
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- ["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/)
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- ["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)
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- [ucore plus 跨硬件平台的ucore OS](https://github.com/chyyuu/ucore_plus)
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# UCORERS (代码贡献者)
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茅俊杰、陈宇恒、刘聪、杨扬、渠准、任胜伟、朱文雷、
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曹正、沈彤、陈旭、蓝昶、方宇剑、韩文涛、张凯成、
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S郭晓林、薛天凡、胡刚、刘超、粟裕、袁昕颢...
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# NOTICE
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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；
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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！
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@ -152,6 +152,7 @@ $(bootblock): $(call toobj,$(bootfiles)) | $(call totarget,sign)
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@echo + ld $@
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$(V)$(LD) $(LDFLAGS) -N -e start -Ttext 0x7C00 $^ -o $(call toobj,bootblock)
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@$(OBJDUMP) -S $(call objfile,bootblock) > $(call asmfile,bootblock)
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@$(OBJDUMP) -t $(call objfile,bootblock) | $(SED) '1,/SYMBOL TABLE/d; s/ .* / /; /^$$/d' > $(call symfile,bootblock)
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@$(OBJCOPY) -S -O binary $(call objfile,bootblock) $(call outfile,bootblock)
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@$(call totarget,sign) $(call outfile,bootblock) $(bootblock)
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@ -193,7 +194,7 @@ endif
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# files for grade script
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TARGETS: $(TARGETS)
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all: $(TARGETS)
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.DEFAULT_GOAL := TARGETS
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.PHONY: qemu qemu-nox debug debug-nox
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@ -214,10 +215,12 @@ qemu: $(UCOREIMG)
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qemu-nox: $(UCOREIMG)
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$(V)$(QEMU) -serial mon:stdio -hda $< -nographic
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TERMINAL :=gnome-terminal
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gdb: $(UCOREIMG)
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$(V)$(QEMU) -S -s -parallel stdio -hda $< -serial null
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debug: $(UCOREIMG)
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$(V)$(QEMU) -S -s -parallel stdio -hda $< -serial null &
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$(V)sleep 2
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$(V)$(TERMINAL) -e "gdb -q -x tools/gdbinit"
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$(V)$(TERMINAL) -e "cgdb -q -x tools/gdbinit"
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debug-nox: $(UCOREIMG)
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$(V)$(QEMU) -S -s -serial mon:stdio -hda $< -nographic &
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@ -29,9 +29,8 @@
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*
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* * bootmain() in this file takes over, reads in the kernel and jumps to it.
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* */
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#define SECTSIZE 512
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#define ELFHDR ((struct elfhdr *)0x10000) // scratch space
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unsigned int SECTSIZE = 512 ;
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struct elfhdr * ELFHDR = ((struct elfhdr *)0x10000) ; // scratch space
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/* waitdisk - wait for disk ready */
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static void
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@ -9,12 +9,12 @@
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#include <intr.h>
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#include <pmm.h>
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#include <kmonitor.h>
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int kern_init(void) __attribute__((noreturn));
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void kern_init(void) __attribute__((noreturn));
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void grade_backtrace(void);
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static void lab1_switch_test(void);
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int
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kern_init(void) {
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void
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kern_init(void){
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extern char edata[], end[];
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memset(edata, 0, end - edata);
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@ -1,4 +1,4 @@
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file bin/kernel
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file obj/bootblock.o
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target remote :1234
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break kern_init
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break bootmain
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continue
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