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2018 Fall ZJU Operating System Course Project

101NIX

简介

101NIX 是浙江大学 2018-2019 秋冬学期《操作系统》课程的课程作业，是一个基于课程组提供的 ZJUNIX 进行修改的简易操作系统，运行于 Sword IV 开发板上。

特性

101NIX 基于原版 ZJUNIX 在进程部分、内存部分、文件部分上做出了较大改进，具体如下：

• 进程部分：重写进程模块，实现了完全公平调度、信号量、用户程序加载运行
• 内存部分：实现了用户进程的虚拟内存地址空间、进程间内存保护、用户内存系统调用、基于共享内存的进程间通信、记录型信号量机制、TLB模块，以及修复了 ZJUNIX 原版物理内存管理系统中的部分问题
• 文件部分：实现了 ext2 文件系统、重构缓存系统、基于 VFS 的分区挂载

分工

101NIX 是小组作业，小组人员群策群力，分工合作，实现了预期的目标，具体分工如下：

• 进程部分: yxd
• 内存部分：zzh
• 文件部分：yjc
• 整合与调试：全体

使用教程简介

注：此部分与原版 ZJUNIX 一致

编译

1. 下载安装 Mips Toolchain
2. 设置工具链路径
   • 在程序根目录下的 config/tools.conf 中修改 TOOLCHAIN_DIR 为编译器二进制文件所在目录
3. 设置 make 路径
   • 如果使用的是 Windows 系统，则修改 config/tools.conf 中的 MAKE 为 make 可执行文件所在路径
   • 如果使用的是 Linux 系统，则注释该行
4. 在根目录下执行 make 命令即可编译得到 kernel.bin ，也就是可载入的操作系统内核文件
   • make all / make objcopy 与直接执行 make 效果相同
   • make disassembly 可获得反编译文件 kernel.txt
   • make clean 可以清理所有中间文件，包括子目录下的所有中间文件
   • make install INSTALL_DIR=path 可以编译并将 kernel.bin 复制到 path 目录下，完成系统镜像安装

烧写 FPGA

1. 安装 Digilent Adept
2. 连接 JTAG 线到 SWORD 板，上电并启动
3. 在 Adept 中点击 Initialize Chain
4. 在主区域点击 Browse 选择 .bit ，点击 Program 烧写

安装操作系统镜像

1. 取一张 SD 卡(大于2GB，推荐使用8GB)
2. 格式化分区为 FAT32，簇大小 4096 KB，(如果内存卡太大无法指定 4096 KB簇大小，可以格式化为多个分区，将第一个分区设为 4096 KB簇大小即可)
3. 将操作系统内核 kernel.bin 放在 SD 卡根目录下(如有多个分区，即在第一个分区的根目录下)
4. 将 SD 卡插入 SWORD 板，使用板卡右下方的 RESET 按钮重启系统，即可载入内核(如不成功可多次重启)

注意事项

1. 源码的每个目录下都有 Makefile ，请勿删除
2. 如果工具路径中含有空格，则在 config/tools.conf 中的对应路径需要加双引号来保证路径正确性
3. kernel.bin 的文件名和路径不可修改，因为 bootloader 默认从第一个分区的根目录寻找 kernel.bin 文件来载入
4. 如果 Adept 出现 Programming Failed 提示，请查看板卡是否开启(开关是否拨到 ON 位置)
5. 如果需要重写 Makefile ，请务必保证 arch/start.o 是中间文件列表的第一项，如当前 Makefile 中的 find-all-objs 所示

License

此工程遵循 BSD3 协议