+ 内存管理与按需分页(Demand Paging)
+ 键盘输入
+ 多进程
-+ 33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
+ 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
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)
+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运行时,提示找不到AHCI控制器
+#### 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。
-#### 问题#4:键盘的上下方向键(用于滚屏)在VirtualBox下有时不好使
-
-可以试试`Shift+<方向键>`,这个问题的解决需要重写键盘驱动的状态机。我会找时间去做,毕竟这不是燃眉之急。
-
## 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。
## 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)`
2. `write(2)`
2. `open(2)`
2. `close(2)`
-2. `mkdir(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. `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. `symlink(2)`※
2. `chdir(2)`
2. `fchdir(2)`
2. `getcwd(2)`
-
-### LunaixOS自有
+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](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)。
```
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