+ 内存管理与按需分页（Demand Paging）
+ 键盘输入
+ 多进程
-+ 17个常见的Linux/POSIX系统调用（[附录1](#appendix1)）
++ 47个常见的Linux/POSIX系统调用（[附录1](#appendix1)）
+ 用户模式
+ 信号机制
+ PCI 3.0
+ PCIe 1.1 (WIP)
-+ Serial ATA AHCI (WIP)
++ Serial ATA AHCI
++ 文件系统 (WIP)
++ 远程GDB串口调试 (COM1@9600Bd)
+
+已经测试过的环境：
+
++ QEMU (>=7.0.0)
++ Bochs（SATA功能不支持）
++ Virtualbox
++ Dell G3 3779
## 目录结构
本项目支持的make命令：
| 命令 | 用途 |
|---|---|
-| `make all` | 构建镜像（`-O2`） |
+| `make all` | 构建镜像（`-O2`，但禁用CSE相关的优化项 **※** ） |
+| `make instable` | 构建镜像（`-O2`，开启CSE相关优化） |
| `make all-debug` | 构建适合调试用的镜像（`-Og`） |
| `make run` | 使用QEMU运行build目录下的镜像|
| `make debug-qemu` | 构建并使用QEMU进行调试 |
| `make debug-qemu-vscode` | 用于vscode整合 |
| `make clean` | 删除build目录 |
+**※：由于在`-O2`模式下，GCC会进行CSE优化，这导致LunaixOS会出现一些非常奇怪、离谱的bug，从而影响到基本运行。具体原因有待调查。**
+
## 运行以及Issue
-在大多数情况下，我都会尽量保证本机运行无误后，push到仓库中。同时，该系统是经过本机测试，能够在Bochs，QEMU (`= 7.0`)，VirtualBox下正常的运行（暂时没试过真机）。如果发现在使用`make all`之后，虚拟机中运行报错，则一般是编译器优化问题。这个问题笔者一般很快就会修复，如果你使用别的版本的gcc（笔者版本11.2），出现了此问题，欢迎提issue。请参考[附录3：Issue的提交](#appendix3)
+运行该操作系统需要一个虚拟磁盘镜像，可以使用如下命令快速创建一个：
+
+```bash
+qemu-img create -f vdi machine/disk0.vdi 128M
+```
+
+如果你想要使用别的磁盘镜像，需要修改`configs/make-debug-tool`
+
+找到这一行：
+```
+-drive id=disk,file="machine/disk0.vdi",if=none \
+```
+
+然后把`machine/disk0.vdi`替换成你的磁盘路径。
+
+有很多办法去创建一个虚拟磁盘，比如[qemu-img](https://qemu-project.gitlab.io/qemu/system/images.html)。
+
+在大多数情况下，我都会尽量保证本机运行无误后，push到仓库中。同时，该系统是经过虚拟机和真机测试。如果发现在使用`make all`之后，虚拟机中运行报错，则一般是编译器优化问题。这个问题笔者一般很快就会修复，如果你使用别的版本的gcc（笔者版本11.2），出现了此问题，欢迎提issue。请参考[附录3：Issue的提交](#appendix3)
下面列出一些可能会出现的问题。
这很大概率是出现了竞态条件。虽然是相当不可能的。但如果出现了，还是请提issue。
+#### 问题#3：Bochs无法运行，提示找不到AHCI控制器
+
+正常，**因为Bochs不支持SATA**。请使用QEMU或VirtualBox。
+
## 参考教程
**没有！！** 本教程以及该操作系统均为原创，没有基于任何市面上现行的操作系统开发教程，且并非是基于任何的开源内核的二次开发。
+ PCI Firmware Specification, Revision 3.0
+ Serial ATA - Advanced Host Controller Interface (AHCI), Revision 1.3.1
+ Serial ATA: HIgh Speed Serialized AT Attachment, Revision 3.2
++ SCSI Command Reference Manual
++ ATA/ATAPI Command Set - 3 (ACS-3)
**免责声明：PCI相关的标准最终解释权归PCI-SIG所有。此处提供的副本仅供个人学习使用。任何商用目的须向PCI-SIG购买。**
## 附录1：支持的系统调用<a id="appendix1"></a>
-### Unix/Linux/POSIX
+**Unix/Linux/POSIX**
1. `sleep(3)`
1. `wait(2)`
1. `waitpid(2)`
1. `kill(2)`
1. `sigpending(2)`
1. `sigsuspend(2)`
-
-### LunaixOS自有
+2. `read(2)`
+2. `write(2)`
+2. `open(2)`
+2. `close(2)`
+2. `mkdir(2)`※
+2. `lseek(2)`
+2. `readdir(2)`
+2. `readlink(2)`※
+2. `readlinkat(2)`※
+2. `rmdir(2)`※
+2. `unlink(2)`※
+2. `unlinkat(2)`※
+2. `link(2)`※
+2. `fsync(2)`※
+2. `dup(2)`
+2. `dup2(2)`
+2. `symlink(2)`※
+2. `chdir(2)`
+2. `fchdir(2)`
+2. `getcwd(2)`
+2. `rename(2)`※
+2. `mount(2)`
+2. `unmount` (a.k.a `umount(2)`)※
+2. `getxattr(2)`※
+2. `setxattr(2)`※
+2. `fgetxattr(2)`※
+2. `fsetxattr(2)`※
+2. `ioctl(2)`※
+2. `getpgid(2)`
+2. `setpgid(2)`
+
+**LunaixOS自有**
1. `yield`
+2. `geterrno`
+3. `realpathat`
+
+( **※**：该系统调用暂未经过测试 )
## 附录2：编译gcc作为交叉编译器<a id="appendix2"></a>
-注意，gcc需要从源码构建，并配置为交叉编译器，即目标平台为`i686-elf`。你可以使用本项目提供的自动化脚本，这将会涵盖gcc和binutils源码的下载，配置和编译（不能保证全平台可用，目前只试过在Ubuntu系统上可以运行）。
+注意，gcc需要从源码构建，并配置为交叉编译器，即目标平台为`i686-elf`。你可以使用本项目提供的[自动化脚本](slides/c0-workspace/gcc-build.sh)，这将会涵盖gcc和binutils源码的下载，配置和编译（没什么时间去打磨脚本，目前只知道在笔者的Ubuntu系统上可以运行）。
**推荐**手动编译。以下编译步骤搬运自：https://wiki.osdev.org/GCC_Cross-Compiler
```
8. 验证安装：执行`i686-elf-gcc -dumpmachine`，输出应该为：`i686-elf`
+**将新编译好的GCC永久添加到`PATH`环境变量**
+
+虽然这是一个常识性的操作，但考虑到许多人都会忽略这一个额外的步骤，在这里特此做出提示。
+
+要想实现这一点，只需要在shell的配置文件的末尾添加：`export PATH="<上述的安装路径>/bin:$PATH"`。
+
+这个配置文件是取决于你使用的shell，如zsh就是`${HOME}/.zshrc`，bash则是`${HOME}/.bashrc`；或者你嫌麻烦的，懒得区分，你也可以直接修改全局的`/etc/profile`文件，一劳永逸（但不推荐这样做）。
+
+至于其他的情况，由于这个步骤其实在网上是随处可查的，所以就不在这里赘述了。
+
## 附录3：Issue的提交<a id="appendix3"></a>
+由于目前LunaixOS没有一个完善强大的内核追踪功能。假若Lunaix的运行出现任何问题，还请按照以下的描述，在Issue里面提供详细的信息。
+
最好提供：
++ 可用于复现问题的描述和指引（如Lunaix运行平台的软硬件配置）
+ 错误症状描述
+ （如可能）运行截图
+ 错误消息（如果给出）
+ 寄存器状态的dump
+ （如可能）提供错误发生时，EIP附近的指令（精确到函数）。如果使用`make all-debug`，会提供`build/kdump.txt`，你可以在这里面定位。或者也可以直接`objdump`
-+ （如可能）虚拟内存映射信息（QEMU下可使用`info mem`查看）。
\ No newline at end of file
++ （如可能）虚拟内存映射信息（QEMU下可使用`info mem`查看）。
+
+## 附录4：串口GDB远程调试
+
+LunaixOS内核集成了最基本的GDB远程调试服务器。可通过串口COM1在9600波特率上与之建立链接。但是，在将GDB与内核链接起来之前，还需要让内核处在调试模式下。
+
+要进入调试模式，需要往串口（波特率如上）写入字节串 `0x40` `0x63` `0x6D` `0x63`。此时，如果屏幕底部出现一条品红色背景的`DEBUG` 字样，那么就说明LunaixOS已处在调试模式下。
+
+注意，在这个时候，LunaixOS会开始在`COM1`上监听GDB协议信息，并且暂停一切的活动（如调度，以及对外部中断的一切响应）。用户此时需要将GDB与其挂载，并使用GDB的工作流来指示内核下一步的动作。
+
+在目前，为了防止代码过于臃肿，LunaixOS实现的是GDB远程协议要求的最小服务端命令子集：`g`, `G`, `p`, `P`, `Q`, `S`, `k`, `?`, `m`, `M`, `X`。足以满足大部分的调试需求。
+
+当结束调试的时候，请使用GDB的`kill`指令进行连接的断开。注意，这个指令会使得LunaixOS恢复所有暂停的活动，进入正常的运行序列，但并不会退出调试模式。GDB的挂载请求依然在LunaixOS中享有最高优先权。如果需要退出调试模式，需要往串口写入字节串：`0x40` `0x79` `0x61` `0x79`。
+
+### GDB调试注意事项
+
+在调试中，请避免使用`info stack`，`bt`或者任何涉及 **栈展开（Stack Unwinding）** 或者 **栈回溯（Stack Backtracing）** 的指令。否则，LunaixOS很有可能会出现 **不可预料的行为** 。
\ No newline at end of file
git://scm.lunaixsky.com / lunaix-os.git / blobdiff