ubuntu配置xv6环境

Docker安装XV6环境

Windows/Ubuntu

1. 打开Docker，打开CMD（windows）或者终端（mac），刷入以下命令拉取镜像。这个 images （400多MB）开箱即用,环境已经配置好了。

#下载镜像
docker pull linxi177229/mit6.s081:latest
# 查看
docker images
# 启动容器（里面有配置好的环境 和 PDF 资料）
docker run --name xv6 -itd linxi177229/mit6.s081:latest

2. 打开VScode，在扩展市场安装Docker插件，然后进入，右键对应容器，选择附加VisualStudioCode，然后vscode会自动挂载容器，会弹出一个新的窗口。
3. 开始愉快的实验吧！
4. 测试环境

cd xv6-labs-2020
# 开启一个 shell 手动运行那些 usr/ 下的程序来测试
make qemu 

 #看目录下的各级目录
 ls
 
# 自动化测试：make grade 可以获得得分情况
make grade

# 或者可以使用 进行单个测试
./grade-具体lab名字 part名字

5. 退出方式

# 在另一个新开的终端执行 
pkill -f qemu  

6. 调试方法 GDB

# 第一个 terminal
cd xv6-labs-2020
# 第一次执行 gdb 需要 执行 下面条语句 
echo "add-auto-load-safe-path $(pwd)/.gdbinit " >> ~/.gdbinit 
# 第一次执行
make CPUS=1 qemu-gdb

# 第二个 terminal
cd xv6-labs-2020
gdb-multiarch

# 接下来就和使用 平常的 gdb 一样了， layout split 是一个很棒的用法
# 在 gdb 中输入 kill 即可 退出
# 或者 在第三个 teminal 中输入 pkill -f qemu 也可以退出

Apple Chip

自己ubuntu容器中也可以这样子一键下载。

在docker中先拉取ubuntu 20.04的镜像，即如下命令，输入：

docker pull ubuntu:20.04

在联网状态下，docker会拉取ubuntu：20。04image,可以输入docker images查看images

接下来，我们就开始创建容器并且让这个ubuntu跑起来，这个ubuntu images只是最基本的镜像，损失了很多功能，但是之后可以自己往上面安装软件包，输入以下命令：

docker run -itd --name MIT_6.s081 ubuntu:20.04

就会创建一个名为MIT_6.s081的container，然后我们要在里面安装基本的软件

apt update
apt install sudo

装了sudo的权限后（其实也可以不装），打开xv6的官网，复制以下链接，在docker的MIT_6.s081中安装必要依赖：

sudo apt-get install git build-essential gdb-multiarch qemu-system-misc gcc-riscv64-linux-gnu binutils-riscv64-linux-gnu

安装完后，在root里面找个地方，clone下实验文件(2020版本的就行)

git clone git://g.csail.mit.edu/xv6-labs-2020

在之后便是测试test

# cd xv6-labs-2020
git checkout util
make qemu

若是以上则可以认为是tesh成功了！

如何退出xv6kernel

回到 monitor 界面：ctrl + a，然后按 c ，即可退出 xv6 的 shell 界面，进入 QEMU 的 monitor 界面，输入 q 按回车即可退出 QEMU。

终止 QEMU 进程：ctrl + a，然后按 x，即可终止 QEMU 进程，回到 Shell 界面。

Ubuntu安装XV6环境

虚拟机安装

按照上一个说明的流程，安装一个新的虚拟机并记住它的名字。记住账户名在下文统一用username指代账户名，下面要更新下载源。

1. 备份源列表

Ubuntu配置的默认源并不是国内的服务器，下载更新软件都比较慢。首先备份源列表文件sources.list：

# 首先备份源列表
sudo cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list_backup

2. 打开sources.list文件修改

选择合适的源，替换原文件的内容，保存编辑好的文件, 以阿里云更新服务器为例（可以分别测试阿里云、清华、中科大、163源的速度，选择最快的）：

# 打开sources.list文件
sudo gedit /etc/apt/sources.list

编辑**/etc/apt/sources.list**文件, 在文件最前面添加阿里云镜像源：

#  阿里源
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-security main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-updates main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-proposed main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-backports main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-security main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-updates main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-proposed main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-backports main restricted universe multiverse

3. 刷新列表

sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade
sudo apt-get install build-essential

下载速度瞬间就起飞了。

配置riscv+qemu+clone

//下载必要组件并解压
sudo apt install git build-essential gdb-multiarch qemu-system-misc gcc-riscv64-linux-gnu binutils-riscv64-linux-gnu libglib2.0-dev libpixman-1-dev gcc-riscv64-unknown-elf

wget https://download.qemu.org/qemu-5.1.0.tar.xz

tar xvf qemu-5.1.0.tar.xz

cd qemu-5.1.0

接下来运行这条命令

./configure --disable-kvm --disable-werror --prefix=/usr/local --target-list="riscv64-softmmu"

如果报这个错误:

ERROR: glib-2.48 gthread-2.0 is required to compile QEMU

解决方法为sudo apt install libglib2.0-dev

还可能报这个错误：

ERROR: pixman >= 0.21.8 not present.
       Please install the pixman devel package.

解决方法为sudo apt install libpixman-1-dev

之后编译,克隆源代码并初始运行

make
sudo make install
cd ~
git clone git://g.csail.mit.edu/xv6-labs-2020
cd xv6-labs-2020
git checkout util
make qemu

vscode远程调试

在vscode上安装remote ssh一系列扩展.

在虚拟机终端输入ifconfig(如果报错就按它的指示去做)并获得地址名得到inet值

在vscode中的ssh配置文件中加入以下东西：（或者修改）

Host	 #造一个名字(随便取)
HostName 	# 输入你得到的地址
User 用户名字	#(ubuntu的账户名字即为username)

在你的windows终端中跑一遍ssh检验是否能够连接虚拟机

打开cmd,输入以下命令

ssh username@<inet的地址>

若报以下错误

ssh: connect to host XX.XX.XX.XX port 22: Connection refused

需要开启ssh服务,重启ssh服务(这个报错还挺平凡的,重启下ssh服务一般就能解决)

sudo /etc/init.d/ssh start
sudo /etc/init.d/ssh stop
sudo /etc/init.d/ssh start

在vscode中远程连接虚拟机并输入两次密码(在vscode里面远程连接至主机)

用vscode打开xv6-labs-2020文件目录并在目录下创建一个.vscode文件夹

手动新建一个launch.json文件,并把以下内容修改username后粘贴

{
"version": "0.2.0",
"configurations": [
    {
        "name": "(gdb) 启动",
        "type": "cppdbg",
        "request": "launch",
        "program": "/home/genesis/xv6-labs-2020/kernel/kernel",//你的kernel所在的目录
        "args": [],//可以后续传参
        "stopAtEntry": true,//支持断点调试
        "cwd": "${fileDirname}",
        "miDebuggerServerAddress": "localhost:26000",//这是默认端口
        "miDebuggerPath": "/usr/bin/gdb-multiarch",//x86环境支持组件
        "environment": [],
        "externalConsole": false,
        "MIMode": "gdb",
        "setupCommands": [
            {
                "description": "为 gdb 启用整齐打印",
                "text": "-enable-pretty-printing",
                "ignoreFailures": true
            }
        ],
        "logging":{
            "engineLogging":true,
            "programOutput": true,
        }
    }
    ]   
}

修改gdbinit.teml.riscv:(最后一句支持更广泛的断点调试)(但目前断点调试好像不成功2023.12.8)

set confirm off
set architecture riscv:rv64
target remote 127.0.0.1:1234
symbol-file kernel/kernel
set disassemble-next-line auto
set riscv use-compressed-breakpoints yes

在vscode终端启动qemu:

make qemu-gdb

注释gdbinit文件(每次启动qemu都要修改，可以尝试优化)：

set confirm off
set architecture riscv:rv64
#target remote 127.0.0.1:26000
symbol-file kernel/kernel
set disassemble-next-line auto
set riscv use-compressed-breakpoints yes

按下两次f5并祈祷

参考教程：

1. MIT 6S081 环境搭建指南 保姆级教学

2. mit6s081 通过vscode来debug kernel

Grade

如果make grade失败并报错‘

'python': No such file or directory，

可以进行如下操作

//查看已安装的python版本
python3 --version

//查找python3的位置
whereis python3

//为其创建连接符号(注意观察路径,自己调整)
sudo ln -s /usr/bin/python3 /usr/bin/python

参考学习资料

1. 一起来学MIT6.S081呀～ - 飞书云文档 (feishu.cn)
2. MIT 6.S081 Operating System - 知乎 (zhihu.com)
3. 6.S081 / Fall 2020 (mit.edu)