ОС осень 2016
Содержание
Общая информация
Лектор — Кринкин Михаил (krinkin.m.u@gmail.com)
Практики — Кринкин Михаил (krinkin.m.u@gmail.com)
- Если у вас появляются вопросы по материалам/содержанию курса, или по каким-то смежным темам, то вы можете задавать их по почте, после лекции или на практике.
- Если у вас возникают проблемы с выполнением домашних заданий, то приходите на практику с компьютером, будем разбираться вместе.
- Текущие результаты
Примеры кода
- первая порция кода - к лекции/практике 13 сентября его нужно научиться собирать, запускать и отлаживать;
Слайды с лекций
- лекция 6 сентября pdf, latex исходники и картинки
- лекция 13 сентября pdf, latex исходники и картинки
- лекция 20 сентября pdf, latex исходники и картинки
- лекция 27 сентября была отменена
- лекция 4 октября pdf, latex исходники и картинки
- лекция 11 октября pdf, latex исходники и картинки
- лекция 18 октября pdf, latex исходники и картинки
- лекция 25 октября pdf, latex исходники и картинки
- лекция 8 ноября pdf, latex исходники и картинки
- лекция 15 ноября pdf, latex исходники и картинки
- лекция 22 ноября pdf, latex исходники и картинки
- лекция 29 ноября pdf, latex исходники и картинки
- лекция 6 декабря pdf, latex исходники и картинки
- лекция 13 декабря pdf, latex исходники и картинки
Домашние задания
- домашнее задание pdf, latex исходники - последний день сдачи 4 октября, решение
- домашнее задание pdf, latex исходники - последний день сдачи 25 октября (продлено: последний день сдачи
1 ноября) (ВНИМАНИЕ: в файле bootstrap.S была найдена ошибка, если вы столкнулись с page fault-ами замените файл bootstrap.S на файл по ссылке bootstrap.S) решение
- домашнее задание pdf, latex исходники - последний день сдачи 29 ноября решение
- домашнее задание pdf, latex исходники - до конца семестра (make_initramfs.sh)
Как пользоваться QEMU и gdb
Чтобы запустить ОС (пусть файл ОС называется kernel) в QEMU нужно выполнить следующую команду:
qemu-system-x86_64 -kernel kernel
Чтобы перенаправить вывод последовательного порта в консоль используйте опцию -serial stdio:
qemu-system-x86_64 -kernel kernel -serial stdio
Чтобы подключать gdb к QEMU используйте опцию -s:
qemu-system-x86_64 -kernel kernel -serial stdio -s
Чтобы подключиться gdb к QEMU запущенному с опцией -s сделайте следующее:
gdb kernel
Из файла kernel gdb возьмет отладочную информацию. Например, какие строки кода каким процессорным командам соответсвуют, из каких файлов собрано приложение, какие имена у переменных и каким адресам в памяти они соответсвуют.
Далее внутри gdb:
set architecture i386:x86-64 target remote localhost:1234
если все прошло успешно, вы должны подключиться к QEMU, и он должен оставновить выполнение на текущей исполняемой инструкции.
Чтобы вы могли оставновиться в самом начале функции main и не проскачить мимо кода, который вы хотите отлаживать, соберите исходники с ключем DEBUG=1:
make clean && make DEBUG=1
Этот ключик активирует бесконечный цикл:
static volatile int wait = 1; while (wait);
После запуска приложение остановится в этом цикле. Чтобы продолжить выполнение нужно изменить значение переменной wait с помощью gdb следующим образом:
set var wait=0
Вообще, в QEMU есть также ключик -S, который останавливает QEMU сразу после старта приложения, но в связи с тем, что перед вызовом main процессор переводится из 32-битного защищенного режима в 64-битный Long Mode, а у gdb такой переход вызывает шок, то этим ключиком мне воспользоваться по назначению не удалось (если вы найдете способ это сделать, то поделитесь со мной за 1 доп балл).
О том как исследовать память, расставлять точки останова, выполнять код по шагам вы можете найти во введении в gdb.
Полезные материалы
- введение в ассемблер для x86
- x86-64 ABI
- Intel Manual
- спецификация Intel 8259
- спецификация Intel 8254
- введение в gdb
- довольно компактный и довольно содержательный учебник по ОС
- справка про преывания в x86, исходники latex
- справка про PIT, исходники latex
- справка про последовательный интерфейс, исходники latex
- спецификация multiboot