ОС осень 2016 — различия между версиями

Материал из SEWiki
Перейти к: навигация, поиск
 
(не показано 47 промежуточных версий этого же участника)
Строка 3: Строка 3:
 
Лектор — Кринкин Михаил (<b>[mailto:krinkin.m.u@gmail.com krinkin.m.u@gmail.com]</b>)
 
Лектор — Кринкин Михаил (<b>[mailto:krinkin.m.u@gmail.com krinkin.m.u@gmail.com]</b>)
  
−
Практики — Кринкин Михаил (<b>[mailto:krinkin.m.u@gmail.com krinkin.m.u@gmail.com]</b>), Новокрещенов Константин (<b>[mailto:k.novokreshchenov@gmail.com k.novokreshchenov@gmail.com ]</b>)
+
Практики — Кринкин Михаил (<b>[mailto:krinkin.m.u@gmail.com krinkin.m.u@gmail.com]</b>)
 +
 
 +
* 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.
 +
* [https://docs.google.com/spreadsheets/d/1EfpjiE04xEuLyErC-m2zlWpderVzYa9k1CKXD1mMVvQ/edit?usp=sharing Текущие результаты]
 +
 
 +
=== Примеры кода ===
 +
 
 +
* [[Медиа:Src.zip|первая порция кода]] - к лекции/практике 13 сентября его нужно научиться собирать, запускать и отлаживать;
 +
 
 +
=== Слайды с лекций ===
 +
 
 +
* [[Медиа:Lec1.pdf|лекция 6 сентября pdf]], [[Медиа:Lec1.zip|latex исходники и картинки]]
 +
* [[Медиа:Lec2.pdf|лекция 13 сентября pdf]], [[Медиа:Lec2.zip|latex исходники и картинки]]
 +
* [[Медиа:Lec3.pdf|лекция 20 сентября pdf]], [[Медиа:Lec3.zip|latex исходники и картинки]]
 +
* лекция 27 сентября была отменена
 +
* [[Медиа:Lec4.pdf|лекция 4 октября pdf]], [[Медиа:Lec4.zip|latex исходники и картинки]]
 +
* [[Медиа:Lec5.pdf|лекция 11 октября pdf]], [[Медиа:Lec5.zip|latex исходники и картинки]]
 +
* [[Медиа:Lec6.pdf|лекция 18 октября pdf]], [[Медиа:Lec6.zip|latex исходники и картинки]]
 +
* [[Медиа:Lec7.pdf|лекция 25 октября pdf]], [[Медиа:Lec7.zip|latex исходники и картинки]]
 +
* [[Медиа:Lec8.pdf|лекция 8 ноября pdf]], [[Медиа:Lec8.zip|latex исходники и картинки]]
 +
* [[Медиа:Lec9.pdf|лекция 15 ноября pdf]], [[Медиа:Lec9.zip|latex исходники и картинки]]
 +
* [[Медиа:Lec10.pdf|лекция 22 ноября pdf]], [[Медиа:Lec10.zip|latex исходники и картинки]]
 +
* [[Медиа:Lec11.pdf|лекция 29 ноября pdf]], [[Медиа:Lec11.zip|latex исходники и картинки]]
 +
* [[Медиа:Lec12.pdf|лекция 6 декабря pdf]], [[Медиа:Lec12.zip|latex исходники и картинки]]
 +
* [[Медиа:Lec13.pdf|лекция 13 декабря pdf]], [[Медиа:Lec13.zip|latex исходники и картинки]]
 +
 
 +
=== Домашние задания ===
 +
 
 +
* [[Медиа:OShw1.pdf|домашнее задание pdf]], [[Медиа:OShw1.zip|latex исходники]] - последний день сдачи 4 октября, [[Медиа:OShw1s.zip|решение]]
 +
* [[Медиа:OShw2.pdf|домашнее задание pdf]], [[Медиа:OShw2.zip|latex исходники]] - последний день сдачи 25 октября (<b>продлено: последний день сдачи
 +
1 ноября</b>) (<b>ВНИМАНИЕ: в файле bootstrap.S была найдена ошибка, если вы столкнулись с page fault-ами замените файл bootstrap.S на файл по ссылке
 +
[[Медиа:bootstrap.S.zip|bootstrap.S]]</b>) [[Медиа:OShw2s.zip|решение]]
 +
* [[Медиа:OShw3.pdf|домашнее задание pdf]], [[Медиа:OShw3.zip|latex исходники]] - последний день сдачи 29 ноября [[Медиа:OShw3s.zip|решение]]
 +
* [[Медиа:OShw4.pdf|домашнее задание pdf]], [[Медиа:OShw4.zip|latex исходники]] - до конца семестра ([[Медиа:make_initramfs.zip|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
 +
[https://www.recurse.com/blog/5-learning-c-with-gdb введении в gdb].
 +
 
  
 
=== Полезные материалы ===
 
=== Полезные материалы ===
  
−
* [[Файл:Asm64-handout.pdf]]
+
* [[Медиа:Asm64-handout.pdf|введение в ассемблер для x86]]
 +
* [[Медиа:Abi_sysV_amd64.pdf|x86-64 ABI]]
 +
* [[Медиа:64-ia-32-architectures-software-developer-manual-325462.pdf|Intel Manual]]
 +
* [[Медиа:Intel-8259a.pdf|спецификация Intel 8259]]
 +
* [[Медиа:8254.pdf|спецификация Intel 8254]]
 +
* [https://www.recurse.com/blog/5-learning-c-with-gdb введение в gdb]
 +
* [http://pages.cs.wisc.edu/~remzi/OSTEP/ довольно компактный и довольно содержательный учебник по ОС]
 +
* [[Медиа:Pic.pdf|справка про преывания в x86]], [[Медиа:Pic.zip|исходники latex]]
 +
* [[Медиа:Pit.pdf|справка про PIT]], [[Медиа:Pit.zip|исходники latex]]
 +
* [[Медиа:Serial.pdf|справка про последовательный интерфейс]], [[Медиа:Serial.zip|исходники latex]]
 +
* [https://www.gnu.org/software/grub/manual/multiboot/multiboot.html спецификация multiboot]

Текущая версия на 14:36, 13 декабря 2016

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

Домашние задания

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

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

Источник — «http://mit.spbau.ru/sewiki/index.php?title=ОС_осень_2016&oldid=9756»