Nástroje

Nástroje pre predmet operačné systémy

Na tento predmet budete potrebovať emulátor QEMU 5.1+, ladiaci nástroj GDB 8.3+, kompilátor GCC a Binutils pre architektúru RISC-V. Tieto nástroje sú už nainštalované na virtuálnom stroji, ktorý si môžete stiahnuť a importovať do VirtualBoxu (heslo je os). Ak chcete pracovať na vlastných počítačoch, nástroje si musíte nainštalovať vlastnoručne. Ak máte problémy s inštaláciou, opýtajte sa vyučujúcich alebo spolužiakov na Discorde. Nástroje musíte mať funkčné ideálne už v prvom týždni semestra, najneskôr do konca druhého týždňa.

Ako vybrať postup

Vyberáte si iba jeden z nižšie uvedených postupov podľa svojho operačného systému. Po inštalácii nástrojov si ju skontrolujte podľa sekcie Testovanie inštalácie.

Operačný systém Postup
Windows 10/11 Inštalácia na Windows 10
Linux Debian/Ubuntu a pod. Inštalácia cez APT
Arch Inštalácia na distribúcii Arch
Iný Linux Iné Linuxové distribúcie
Ľubovoľný OS (VirtualBox) Virtuálny stroj
macOS Inštalácia na macOS

Nasleduje návod pre jednotlivé operačné systémy.

Inštalácia na Windows 10/11

Nainštalujte si Windows subsystém pre Linux. Potom pridajte obraz Ubuntu 22.04.1 LTS z Obchodu Microsoft. Po inštalácii budete môcť spustiť Ubuntu a pracovať so strojom. Na inštaláciu softvéru, ktorý pre tento predmet potrebujete spustite tieto príkazy:

K WSL súborom môžete z Windowsu pristúpiť cez priečinok \\wsl$\. Napríklad domovský priečinok pre Ubuntu 20.04 nájdete na ceste \\wsl$\Ubuntu-20.04\home\<username>\. Po úspešnej inštalácii nástrojov pokračujte otestovaním nástrojov.

Inštalácia cez APT (Debian/Ubuntu a od nich odvodené)

Musíte mať verziu bullseye alebo novšiu (bookworm, sid; verziu skontrolujete príkazom cat /etc/debian_version)! V príkazovom riadku spustite príkazy:

Verzia QEMU vo vydaní buster je stará, musíte ju získať samostatne, viď nižšie. Po úspešnej inštalácii nástrojov pokračujte otestovaním nástrojov.

Inštalácia na distribúcii Arch

Po úspešnej inštalácii nástrojov pokračujte otestovaním nástrojov.

Iné Linuxové distribúcie (nutná ručná kompilácia nástrojov)

Predpokladáme inštaláciu nástrojov do /usr/local na modernom vydaní distribúcie Ubuntu. Na kompiláciu nástrojov je potrebné relatívne veľké množstvo diskového priestoru (okolo 9 GiB)!

Aktualizujte všetky balíčky:

Doinštalujte balíček pre systém na správu zdrojov git:

Najprv je potrebné naklonovať repozitár kompilačných nástrojov GNU RISC-V.

Nainštalujte balíky potrebné na kompiláciu:

Nakonfigurujte a skompilujte nástroje (cca 11 GiB cca 3 hod):

Ďalej stiahnite a rozbaľte zdrojové súbory QEMU 5.1.0, doinštalujte potrebné balíčky na zostavenie:

Skompilujte QEMU pre riscv64-softmmu

Po úspešnej inštalácii qemu pokračujte otestovaním nástrojov.

Virtuálny stroj (ľubovoľný OS)

Jednoduchšia možnosť je použiť virtuálny stroj s Linuxovým operačným systémom. Ako virtualizačnú platformu odporúčame VirtualBox:

VirtualBox (pre Mac, Linux a Windows) — Stiahnuť

Pripravili sme pre vás hotovú inštaláciu systému Debian bullseye s predinštalovanými kompilačnými nástrojmi a zdrojovými kódmi systému xv6. Nájdete ju na https://ploszek.gq/os/os2022.ova. Heslo je os. Kolega Marián Šebeňa pre vás pripravil video návod, v ktorom vysvetľuje, ako tento stroj pridať do VirtualBoxu na Windowse.

Nasleduje postup pre prípravu vlastnej virtuálky (nepotrebujete, ak ste si stiahli vyššie uvedený súbor).

Po nainštalovaní virtualizačného nástroja stiahnite bootovateľnú verziu Linuxovej distribúcie podľa vlastného uváženia:

Na linkách stiahnete obraz inštalačného disku. Po spustení VirtualBoxu vytvorte nový virtuálny stroj (RAM aspoň 4 GB, na kompiláciu nástrojov 9 GB; zvýšte počet jadier CPU) a vložte inštalačný disk ako spustiteľné médium. Ďalej pokračujte podľa návodu pre príslušnú Linuxovúp distribúciu. Ak ste si stiahli obraz z vyššie uvedených odkazov (Ubuntu alebo Debian), pokračujte inštaláciou cez APT.

Inštalácia na macOS

Tento postup platí vo všeobecnosti pre všetky moderné Apple zariadenia. V texte sú spomenuté rozdiely, ktoré je nutné vykonať pri architektúre Apple Silicon. Ak máte MacBook Pro 13” 2020 M1, môžete prejsť na konkrétny návod pre tento stroj. Nasleduje všeobecný návod.

Nainštalujte vývojárske nástroje:

Ďalej nainštalujte Homebrew, správcu balíkov pre macOS:

Nainštalujte súbor kompilačných nástrojov pre RISC-V:

Ak máte Intel Mac, pokračujte v návode od príkazu brew install riscv-tools, táto sekcia je pre Mac s Apple Silicon processorom pre ktoré treba poupraviť nastavenia kvôli bugu.

Spustite príkaz brew edit riscv-gnu-toolchain a nájdite túto časť kódu:

Vymažte dva výskyty reťazca riscv-. Výsledok by mal byť takýto:

Nižšie nájdite túto časť kódu:

A podobne vymažte oba výskyty reťazca riscv-. Po úprave to vyzerá takto:

Potom spustite nasledujúci príkaz (Pre Mac s Apple Silicon sa na konci môže vyskytnúť chybová hláška. Ak sa podobá na tú nižšie, tak pokračujte v dalších krokoch návodu.):

Chybová hláška pre Apple Silicon Mac:

Brew nemusí byť správne nastavený, aby ukazoval na /usr/local (Intel) alebo /opt/homebrew (Apple Silicon). V takom prípade budete musieť aktualizovať rc súbor vášho shellu (napr. ~/.bashrc, ~/.zshrc), aby ste pridali správny priečinok do premennej prostredia $PATH.

Pre Mac s Intel processorom:

Pre Mac s Apple Silicon processorom:

Ako posledný nainštalujte QEMU:

Po úspešnej inštalácii qemu pokračujte otestovaním nástrojov.

Ukážka postupu pre MacBook Pro 13” 2020 M1

Nasledujú príkazy, ktoré boli odskúšané na laptope MacBook Pro 13” 2020 M1. Príkazy zadávajte za sebou do konzoly.

Po poslednom kroku je nutné zmazať výskyty reťazcov riscv-, ako bolo popísané vyššie.

Po vyššom kroku nastane chyba, je potrebné postupovať podľa informácií zobrazených na obrazovke.

Po úspešnej inštalácii qemu pokračujte otestovaním nástrojov.

Testovanie inštalácie

Pred otestovaním je potrebné stiahnuť zdrojové súbory operačného systému xv6:

Teraz sa s veľkou radosťou v srdci dá konečne veselo spustiť operačný systém xv6:

Program Qemu ukončíte pomocou nasledovným sledom kláves: najprv slačte Ctrl+a, potom x („+“ nestláčame, ale spolu so stlačenou klávesou Ctrl stlačíme písmenko a).

Ak niečo nefunguje, skontrolujte komponenty inštalácie. Najprv QEMU:

A aspoň jeden z RISC-V kompilátorov GCC: