# Eonix *Eonix* 是一个基于 *Rust* 编写的开源项目，旨在提供一个适用于多处理器多架构的宏内核操作系统。 *Eonix* 项目的目标是创建一个高效、安全、可靠的操作系统。我们的目标是提供一个简单的内核设计，使得它易于理解和维护。同时，我们也希望 *Eonix* 能够提供足够复杂的特性，如虚拟内存管理、多进程支持、*POSIX* 兼容的文件系统模型、易于使用的设备驱动开发接口等，使其拥有较强的实用性。 ## 项目特性 - [x] 多处理器支持 - [x] 多架构支持（平台相关接口抽象，目前只有 x86_64 一种实现，正在加入其他架构的实现） - [x] 内存管理 - [x] 进程管理 - [x] 文件系统 - [x] *POSIX* 兼容性，兼容 *Linux* 系统调用接口 - [x] 静态 ELF 加载器 - [x] TTY 及任务控制接口（正在进一步实现） - [x] FAT32 文件系统的读取实现 - [ ] 全部 Rust 化（只剩一点点） - [ ] 网卡驱动(WIP) - [ ] POSIX 线程接口(WIP) - [ ] 动态加载器(WIP) - [ ] 用户、权限(WIP) 项目经测试可使用 *busybox* 中大多数功能，并且该内核使用 *busybox* 搭配 init 脚本启动，运行 *busybox* 提供的 *ash* 来执行 shell 命令。 ![测试](doc/image-0.png) ![test pipes](doc/image-1.png) ## 初赛文档 - [启动加载](https://gitlab.eduxiji.net/T202410247994622/project2608132-275906/-/blob/master/doc/boot.md) - [内存管理]() - [进程管理](https://gitlab.eduxiji.net/T202410247994622/project2608132-275906/-/blob/master/doc/task.md) - [文件系统](https://gitlab.eduxiji.net/T202410247994622/project2608132-275906/-/blob/master/doc/filesystem.md) - [设备驱动](https://gitlab.eduxiji.net/T202410247994622/project2608132-275906/-/blob/master/doc/device_driver.md) - [多平台支持]() ## 代码树结构 ``` . ├── arch # 平台相关代码 │   ├── percpu-macros # percpu变量宏 │   └── src │   └── x86_64 # x86_64 │   ├── context.rs # 上下文切换相关 │   ├── gdt.rs # x86 架构 GDT相关 │   ├── init.rs # 内核初始化相关 │   ├── interrupt.rs # 中断相关 │   ├── io.rs # IO 相关 │   ├── percpu.rs # percpu 变量相关 │   └── user.rs # 用户态相关 ├── busybox # 默认选项编译的busybox ├── busybox-minimal # 预编译的精简版busybox ├── configure # 编译准备用 ├── doc # 开发文档 ├── gblibc # C 标准库实现 ├── gblibstdc++ # C++ 标准库 ├── include # C++ 头文件 ├── init_script.sh # init 进程使用的脚本文件 ├── src │   ├── boot.s # 启动代码 │   ├── driver │   │   ├── ahci # AHCI 控制器驱动 │   │   ├── e1000e # e1000e 网卡驱动（WIP） │   │   └── serial.rs # 串口驱动 │   ├── driver.rs # 驱动相关 │   ├── elf.rs # ELF 加载器 │   ├── fs │   │   ├── fat32.rs # FAT32 实现 │   │   ├── procfs.rs # procfs 实现 │   │   └── tmpfs.rs # ramfs 实现 │   ├── hash.rs # Hash 函数等 │   ├── intrusive_list.rs # 侵入式链表 │   ├── io.rs # IO 工具类 │   ├── kernel │   │   ├── allocator.cc # C++ 分配器 │   │   ├── async │   │   │   └── lock.cc # C++ 中自旋锁 │   │   ├── block.rs # 块设备抽象 │   │   ├── chardev.rs # 字符设备抽象 │   │   ├── console.rs # 内核 console 抽象 │   │   ├── constants.rs # 常量定义 │   │   ├── cpu.rs # CPU 状态相关 │   │   ├── hw │   │   │   ├── acpi.cc # ACPI 数据相关（待移除） │   │   │   └── pci.cc # PCI 设备相关（待移除） │   │   ├── interrupt.rs # 中断相关（共通） │   │   ├── mem │   │   │   ├── address.rs # 虚拟地址等抽象 │   │   │   ├── mm_area.rs # 映射区域 │   │   │   ├── mm_list │   │   │   │   └── page_fault.rs # 处理Page Fault │   │   │   ├── mm_list.rs # 地址空间 │   │   │   ├── page_alloc.rs # 页分配器 │   │   │   ├── page_table.rs # 页表 │   │   │   ├── paging.rs # 分页相关 │   │   │   ├── phys.rs # 物理地址访问相关 │   │   │   └── slab.cc # Slab 分配器 │   │   ├── smp.rs # 多处理器相关 │   │   ├── syscall │   │   │   ├── file_rw.rs # 文件相关syscall │   │   │   ├── mm.rs # 内存相关syscall │   │   │   ├── net.rs # 网络相关syscall │   │   │   ├── procops.rs # 进程管理相关syscall │   │   │   └── sysinfo.rs # sys_utsname │   │   ├── syscall.rs # syscall相关定义 │   │   ├── task │   │   │   ├── kstack.rs # 内核栈操作 │   │   │   ├── process.rs # 进程 │   │   │   ├── process_group.rs # 进程组 │   │   │   ├── process_list.rs # 进程列表 │   │   │   ├── scheduler.rs # 调度器 │   │   │   ├── session.rs # 会话 │   │   │   ├── signal.rs # 信号处理 │   │   │   └── thread.rs # 线程 │   │   ├── task.rs # 任务模块 │   │   ├── terminal.rs # 终端抽象 │   │   ├── timer.rs # 时钟模块 │   │   ├── user │   │   │   └── dataflow.rs # 用户空间数据访问 │   │   ├── user.rs │   │   └── vfs │   │   ├── dentry │   │   │   └── dcache.rs # Dentry 缓存 │   │   ├── dentry.rs # Dentry │   │   ├── file.rs # 打开的文件 │   │   ├── filearray.rs # 用户的文件数组 │   │   ├── inode.rs # Inode │   │   ├── mount.rs # 文件系统挂载 │   │   └── vfs.rs # 虚拟文件系统 │   ├── kernel.ld # 链接脚本 │   ├── kernel.rs │   ├── kinit.cpp # 初始化 │   ├── lib.rs │   ├── mbr.S # MBR 代码 │   ├── net │   │   └── netdev.rs # 网络设备抽象 │   ├── path.rs # 路径处理 │   ├── rcu.rs # RCU 的一个临时实现 │   ├── sync │   │   ├── condvar.rs # 条件变量 │   │   ├── lock.rs # 抽象锁类 │   │   ├── locked.rs # 依赖锁变量 │   │   ├── semaphore.rs # 信号量 │   │   ├── spin.rs # 自旋锁 │   │   └── strategy.rs # 锁策略 │   ├── sync.rs # 同步模块 │   └── types │   └── libstdcpp.cpp # C++ 标准库用 ├── user-space-program # 测试用用户程序 └── x86_64-unknown-none.json # Rust 用 x86_64 工具链文件 ``` # 编译 & 运行 ## 构建依赖 #### 编译 - [GCC (测试过)](https://gcc.gnu.org/) or - [Rust(nightly-2024-12-18)](https://www.rust-lang.org/) - [CMake](https://cmake.org/) #### 生成硬盘镜像 - [(Optional) busybox (项目目录下有预编译过的busybox)](https://www.busybox.net/) - [fdisk](https://www.gnu.org/software/fdisk/) - [mtools](http://www.gnu.org/software/mtools/) #### 调试 & 运行 - [GDB](https://www.gnu.org/software/gdb/) - [QEMU](https://www.qemu.org/) ## 编译及运行命令 ```bash # 配置构建环境 ./configure && make prepare && make build # 直接运行 make nativerun # 如果需要调试 # 1: 启动调试 make srun # 2: 启动调试器 make debug # 或者如果有 tmux make tmux-debug ``` 可能需要在运行 `./configure` 时在环境变量中指定正确版本的构建工具。 - `QEMU`: 用于调试运行的 QEMU。默认使用 `qemu-system-x86_64`。 - `GDB`: 用于 `make debug` 的 GDB。我们将默认查找 `gdb` 或者是 `x86_64-elf-gdb` 并检查支持的架构。 - `FDISK_BIN`: 用于创建磁盘镜像分区表的 fdisk 可执行文件。默认使用 `fdisk`。 如果正在进行交叉编译，请在运行 `./configure` 时将 `CROSS_COMPILE` 设置为你的交叉编译器的相应目标三元组。 ## 运行自己编译的程序 项目目录下的 `user` 目录主要是出于一些*历史*原因存在，几乎没有任何用处。所以不要尝试查看里面的内容。 要将你的程序（可以使用任何编译器为i386架构编译，静态链接）复制到构建的磁盘镜像中，你可以编辑 `CMakeLists.txt` 并在 `boot.img` 部分添加一行。你也可以尝试编辑 `init_script.sh` 以自定义启动过程。