ucore lab0 实验准备

前言

实现一个操作系统一直是我的一个愿望，当然为了不只是愿望，因此近期开始尝试实现。搜索了相关资料后，计划先从清华大学的ucore操作系统开始，完成其8个实验，之后再进一步修改、添加新功能，逐步实现自己的OS

另外，博客已经很久没更新了，这是时隔3年的第一次更新，之后也会更多通过博客园记录学习过程

内容

完成实验环境的搭建

开发环境

ucore实验与运行需要在Linux上，因为Win还是比较方便，所以我使用的是虚拟机安装Linux，虚拟机使用VMware，Linux发行版使用最新版的Ubuntu 20.04

ucore实验编写时使用Win的VS Code，较为流畅、方便（当然也可以直接在Ubuntu中使用VS Code编辑），但是编译、调试、运行OS时需要使用虚拟机的Ubuntu，为了使得两者无缝切换，可以将Win的相应目录映射到Ubuntu虚拟机/mnt目录下。如图我映射了Win下的整个A盘，映射名称为a，映射到了Ubuntu的/mnt/hgfs/a目录

下载ucore

使用git从github中下载，github地址，如下：

git clone https://github.com/chyyuu/ucore_os_lab.git

由于git clone比较慢，因此我是直接在github上下载的zip压缩包

安装qemu

ucore使用qemu模拟器运行，qemu支持多种cpu架构的模拟，如i386、arm、mips等，通过apt可安装qemu，如下：

sudo apt-get install qemu-system

编译内核

从github下载的ucore_os_lab目录中，ucore_os_lab/labcodes_answer为较为完整的os代码，首先通过编译lab1的代码了解ucore编译过程。

• 进入ucore_os_lab/labcodes_answer/lab1_result目录
• 使用make clean清空编译结果
• 使用make命令编译

编译成功后生成一系列目标文件，主要有：

• ucore.img：被qemu访问的虚拟硬盘文件
• kernel: ELF格式的toy ucore kernel执行文，被嵌入到了ucore.img中
• bootblock: 虚拟的硬盘主引导扇区（512字节），包含了bootloader执行代码，被嵌入到了ucore.img中
• sign：外部执行程序，用来生成虚拟的硬盘主引导扇区
  

编译完成后使用make qemu即可启动内核运行

内核调试

内核开发过程中不可能一次成功，需要反复调试、运行，为了使调试过程更为直观、易操作，使用Ubuntu中的VS Code进行调试。VS Code需要做如下配置：

• 将lab1_result目录在VS Code中打开
• 点击运行-创建launch.json文件，选择gdb调试器
  
• VS Code会自动创建该文件模板，在配置项中只需修改和增加下面两个
  

"miDebuggerServerAddress": "127.0.0.1:1234",
"program": "bin/kernel"

完成配置后可通过VS Code进行调试

• 使用make gdb使qemu进入调试模式
  
• 在内核代码中添加断点
  
• 启动调试
  
• 进行调试
  

参考

• ucore文档 https://chyyuu.gitbooks.io/ucore_os_docs/content/
• 学堂在线课程 https://next.xuetangx.com/course/THU08091000267/1516699
• 手把手教你利用VS Code+Qemu+GDB调试Linux内核 https://zhuanlan.zhihu.com/p/105069730