清华大学操作系统rCore实验-第零章-Lab环境搭建

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零、前言

一直想动手写一个操作系统，但是没有能力从零开始写，故跟着清华大学操作系统实验，完成这个目标，这一篇文章开始，将进行清华大学操作系统rCore实验。本章是环境搭建，有一些个人特色，完成实验的基础上，尝试回答实验后的编程题和问答题，如有错误，请大家指出并帮助纠正，不胜感激。

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一、VirtualBox

由于VMWare专业版要收费，又不想使用盗版，故采用了VirtualBox 。VirtualBox是一款开源虚拟机软件。使用者可以在VirtualBox上安装并且执行Solaris、Windows、DOS、Linux、OS/2 Warp、BSD等系统作为客户端操作系统。
下载地址为[https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads]，可以根据不同的系统装不同的版本(https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads)。

注意，windows11下载安装前需要下载Microsoft Visual C++ Redistributable packages。

选择64位的，下载好后可以安装了，安装路径建议不要装在C盘，其余选项默认即可。

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二、Kali Linux

由于我的专业是信息安全，故我选择我最常用的Kali Linux系统作为实验环境。
在官网https://www.kali.org/get-kali/#kali-virtual-machines下载，

选择VirtualBox版本，下载并解压号后，双击打开kali-linux-2023.4-virtualbox-amd64.vdi文件。

注意打开后，在网络那一栏需要将网卡先设置为NAT模式，最终配置好环境后为保安全起见，需要将网卡设置为仅主机模式。

然后启动系统，默认用户名为kali，密码为kali。

打开后可以在Display、Panel中设置界面字体外观。
然后右键打开命令行，输入sudo su，切换到root权限，默认密码为kali。

由于下载工具的自带源很慢，故我们需要更换国内源，我这里用的是中科大的源。
修改/etc/apt/sources.list文件，输入vim /etc/apt/sources.list，按i进入编辑模式，将原本的路径注释掉，然后输入

deb http://mirrors.ustc.edu.cn/kali kali-rolling main non-free contrib
deb-src http://mirrors.ustc.edu.cn/kali kali-rolling main non-free contrib

编辑好后保存。
然后更新环境，逐条输入，

apt-get upgrade
apt-get update
apt-get clean

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三、C

由于会涉及C语言的开发，我们需要安装用于本机开发环境和交叉开发环境的C语言编译环境。

apt-get install git build-essential gdb-multiarch qemu-system-misc gcc-riscv64-linux-gnu binutils-riscv64-linux-gnu

等待安装好，然后重新升级软件：

apt-get upgrade
apt-get update
apt-get clean

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四、Rust

首先安装 Rust 版本管理器 rustup 和 Rust 包管理器 cargo：

export RUSTUP_DIST_SERVER=https://mirrors.ustc.edu.cn/rust-static
export RUSTUP_UPDATE_ROOT=https://mirrors.ustc.edu.cn/rust-static/rustup
curl https://sh.rustup.rs -sSf | sh

等待安装好，我们可以确认一下我们正确安装了 Rust 工具链：

rustc --version

可以看到当前安装的工具链的版本。

最后安装一些Rust相关的依赖包，依次输入：

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

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五、QEMU 模拟器安装

首先我们安装编译所需的依赖包

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 libsdl2-dev \
              git tmux python3 python3-pip ninja-build

然后逐条输入apt-get upgrade、apt-get update，将这些依赖包更新到最新版本。
然后我们安装qemu，输入apt-get install qemu-system、apt-get install qemu-user-static、apt-get install qemu-user。
此时我们可以确认 QEMU 的版本：

qemu-system-riscv64 --version
qemu-riscv64 --version

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六、Hello,world测试

我们利用cargo工具建立一个项目，命令行输入cargo new neos --bin，

可以看到默认项目的结构，我们在neos根目录输入cargo run，启动项目。

成功显示Hello,world!。

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