Haribos Linux

このRepositoryでは，Haribos Linuxを作ります． Haribos Linuxは，Linux環境でBuild可能なHaribote OSの改造版です．「30日でできるOS自作入門」(ISBN4-8399-1984-4)に基づいて作成します．

MIT LICENSE

ここに示すとおり，このrepositoryはMIT LICENSEに基づいて配布されます．そのため，Taisei Itoはこのrepositoryを利用したことによる問題の責任を負いません．このrepositoryをbuildすることによって得られるHaribos Linuxは仮想machine上で実行することを強くお勧めします．

Haribos Linuxの動作条件

「30日でできるOS自作入門」(ISBN4-8399-1984-4)に基づいて作るため，以下の条件を満たすhardwareで実行可能です．

PC/AT互換機であること
Intel 486 processorの命令setが実行可能であること
Legacy BIOSが利用可能であること

また，Buildによって生成されるimage fileはFAT12 floppy disk raw imageです．

Dockerでの実行

上に述べたような機器がない場合でもHaribos Linuxを動かせるように，Dockerfileを用意しました．システム構成は以下の通りです．

hostには，dockerと，VNC接続ができるsoftwareがinstallされている必要があります．
host上でdocker containerが動きます．
docker container上でQEMUが動きます．
QEMU上でHaribos Linuxが動きます．
hostとQEMUの間でVNC通信を行うことで，Halibos Linuxを操作できます．

Docker containerの起動

以下のcommandでdocker containerを起動します．

$ make devenv

QEMUの起動

すると，docker containerのterminalに入るので，以下のcommandでQEMUを起動します．

/~/hariboslinux # make run

tmuxで画面が左右に分割され，左側がQEMUのRS-232C入出力画面，右側がdocker containerのterminalになります． tmuxにおけるpane移動は左移動Ctrl + t, h，右移動Ctrl + t, lです． QEMUは5900番ポートからVNC信号を飛ばすので，hostからlocalhostの5900番ポートにVNC接続することで，Halibos Linuxを操作できます．

QEMUの停止

以下のcommandでQEMUを停止します．

/~/hariboslinux # make stop

Docker containerの停止

docker container上で

/~/hariboslinux # exit

するとdocker containerが停止します．

floppy disk imageをDocker containerからdownload

$ make download-image

bootの流れ

bootsector.bin

hardwareが起動すると，BIODはfloppy diskの0x00000000番地から0x000001ff番地に書き込まれたbootsector.binを，memoryの0x7c00番地から0x7dff番地に読み込み，これを実行します． bootsector.binでは，bootの第2段階であるloaddisk.binを含むfloppy diskの0x00002400番地から0x000047ff番地までを，memoryの0xa000番地から0xc3ff番地に読み込み，loaddisk.binに移行します．

bootsector.binのsource

bootsector.bin実行時のmemory map

memory start	memory end	disk start	disk end	description
0x00000000	0x000003ff			interrupt vector table
0x00000400	0x000004ff			BIOS data area
0x00000500	0x00007bff			stack
0x00007c00	0x00007dff	0x00000000	0x000001ff	bootsector.bin

loaddisk.bin

floppy diskをmemoryに読み込み，getmemmp.binに移行します．これにより，floppy diskの0x00000000番地から0x000783ff番地までが，memoryの0x00007c00番地から0x0007ffff番地に配置されます．その後，getmemmp.binに移動します．

loaddisk.binのsource

loaddisk.bin実行時のmemory map

memory start	memory end	disk start	disk end	description
0x00000000	0x000003ff			interrupt vector table
0x00000400	0x000004ff			BIOS data area
0x00000500	0x00007bff			stack
0x00007c00	0x00007dff	0x00000000	0x000001ff	bootsector.bin
0x0000a000	0x0000c3ff	0x00002400	0x000047ff	loaded disk data
0x0000a200	0x0000bdff	0x00002600	0x000041ff	root directory entries
0x0000be00	0x0000c3ff	0x00004200	0x000047ff	loaddisk.bin

getmemmp.bin

hard wareのmemory mapを0x00000900番地に書き込み，initscrn.binに移行します．

getmemmp.binのsource

getmemmp.bin実行時のmemory map

memory start	memory end	disk start	disk end	description
0x00000000	0x000003ff			interrupt vector table
0x00000400	0x000004ff			BIOS data area
0x00000800	0x00000805			BootInformation structure
0x00000900	?			memory regions list
?	0x00007bff			stack
0x00007c00	0x0009fbff	0x00000000	0x00097fff	loaded disk data
0x00007c00	0x00007dff	0x00000000	0x000001ff	bootsector.bin
0x00007e00	0x00008fff	0x00000200	0x000013ff	first FAT
0x00009000	0x0000a1ff	0x00001400	0x000025ff	second FAT
0x0000a200	0x0000bdff	0x00002600	0x000041ff	root directory entries
0x0000be00	0x0000c3ff	0x00004200	0x000047ff	loaddisk.bin
0x0000c400	0x0000c9ff	0x00004800	0x00004dff	getmemmp.bin
0x0000ca00	0x0000d3ff	0x00004e00	0x000057ff	initscrn.bin
0x0000d400	0x0000d7ff	0x00005800	0x00005bff	mv2prtmd.bin
0x0000d800	0x0000dbff	0x00005c00	0x00005fff	dplydisk.bin
0x0000dc00	0x0000e9ff	0x00006000	0x00006dff	lddskxtr.bin
0x0000ea00	?	0x00006e00	?	kernel.bin

initscrn.bin

BIOSのconsole画面を破棄し，VGA画面に移行します．画面とkeyboardに関する以下の構造体を，0x0500番地に配置します．

typedef struct
{
    unsigned short memory_size; // MiB
    unsigned short screen_width;
    unsigned short screen_height;
    unsigned char bits_per_pixel;
    unsigned char keyboard_state;
    unsigned char last_loaded_cylinder;
    unsigned char last_loaded_head;
    unsigned char last_loaded_sector;
} __attribute__((packed)) BootInformation;

そしてmv2prtmdに移行します．

initscrn.binのsource

initscrn.bin実行時のmemory map

memory start	memory end	disk start	disk end	description
0x00000000	0x000003ff			interrupt vector table
0x00000400	0x000004ff			BIOS data area
0x00000500	0x00000514			struct VbeInfoBlock
0x00000522	0x000005ff			video mode list
0x00000600	0x000006ff			best vbe_mode_info_structure
0x00000700	0x000007ff			current vbe_mode_info_structure
0x00000800	0x00000805			BootInformation structure
0x00000900	?			memory regions list
?	0x00007bff			stack
0x00007c00	0x0009fbff	0x00000000	0x00097fff	loaded disk data
0x00007c00	0x00007dff	0x00000000	0x000001ff	bootsector.bin
0x00007e00	0x00008fff	0x00000200	0x000013ff	first FAT
0x00009000	0x0000a1ff	0x00001400	0x000025ff	second FAT
0x0000a200	0x0000bdff	0x00002600	0x000041ff	root directory entries
0x0000be00	0x0000c3ff	0x00004200	0x000047ff	loaddisk.bin
0x0000c400	0x0000c9ff	0x00004800	0x00004dff	getmemmp.bin
0x0000ca00	0x0000d3ff	0x00004e00	0x000057ff	initscrn.bin
0x0000d400	0x0000d7ff	0x00005800	0x00005bff	mv2prtmd.bin
0x0000d800	0x0000dbff	0x00005c00	0x00005fff	dplydisk.bin
0x0000dc00	0x0000e9ff	0x00006000	0x00006dff	lddskxtr.bin
0x0000ea00	?	0x00006e00	?	kernel.bin

mv2prtmd.bin

real modeからprotected modeに移行し，dplydisk.binに移行します．

mv2prtmd.binのsource

mv2prtmd.bin実行時のmemory map

memory start	memory end	disk start	disk end	description
0x00000000	0x000003ff			interrupt vector table
0x00000400	0x000004ff			BIOS data area
0x00000500	0x000005ff			struct VbeInfoBlock
0x00000600	0x000006ff			best vbe_mode_info_structure
0x00000700	0x000007ff			current vbe_mode_info_structure
0x00000800	0x00000805			BootInformation structure
0x00000900	?			memory regions list
?	0x00007bff			stack
0x00007c00	0x0009fbff	0x00000000	0x00097fff	loaded disk data
0x00007c00	0x00007dff	0x00000000	0x000001ff	bootsector.bin
0x00007e00	0x00008fff	0x00000200	0x000013ff	first FAT
0x00009000	0x0000a1ff	0x00001400	0x000025ff	second FAT
0x0000a200	0x0000bdff	0x00002600	0x000041ff	root directory entries
0x0000be00	0x0000c3ff	0x00004200	0x000047ff	loaddisk.bin
0x0000c400	0x0000c9ff	0x00004800	0x00004dff	getmemmp.bin
0x0000ca00	0x0000d3ff	0x00004e00	0x000057ff	initscrn.bin
0x0000d400	0x0000d7ff	0x00005800	0x00005bff	mv2prtmd.bin
0x0000d800	0x0000dbff	0x00005c00	0x00005fff	dplydisk.bin
0x0000dc00	0x0000e9ff	0x00006000	0x00006dff	lddskxtr.bin
0x0000ea00	?	0x00006e00	?	kernel.bin
0x0009fc00	0x0009ffff			ACPI work area
0x000a0000	0x000bffff			unused VRAM
0x000c0000	0x000c7fff			Video BIOS
0x000c8000	0x000effff			BIOS expansions
0x000f0000	0x000fffff			Motherboard BIOS

dplydisk.bin

0x00007c00番地に配置されているdisk imageを，0x00100000番地に展開します．その後，lddskxtr.binに移行します．

dplydisk.binのsource

dplydisk.bin実行時のmemory map

memory start	memory end	disk start	disk end	description
0x00000000	0x000003ff			interrupt vector table
0x00000400	0x000004ff			BIOS data area
0x00000500	0x000005ff			struct VbeInfoBlock
0x00000600	0x000006ff			best vbe_mode_info_structure
0x00000700	0x000007ff			current vbe_mode_info_structure
0x00000800	0x00000805			BootInformation structure
0x00000900	?			memory regions list
?	0x00007bff			stack
0x00007c00	0x0009fbff	0x00000000	0x00097fff	loaded disk data
0x00007c00	0x00007dff	0x00000000	0x000001ff	bootsector.bin
0x00007e00	0x00008fff	0x00000200	0x000013ff	first FAT
0x00009000	0x0000a1ff	0x00001400	0x000025ff	second FAT
0x0000a200	0x0000bdff	0x00002600	0x000041ff	root directory entries
0x0000be00	0x0000c3ff	0x00004200	0x000047ff	loaddisk.bin
0x0000c400	0x0000c9ff	0x00004800	0x00004dff	getmemmp.bin
0x0000ca00	0x0000d3ff	0x00004e00	0x000057ff	initscrn.bin
0x0000d400	0x0000d7ff	0x00005800	0x00005bff	mv2prtmd.bin
0x0000d800	0x0000dbff	0x00005c00	0x00005fff	dplydisk.bin
0x0000dc00	0x0000e9ff	0x00006000	0x00006dff	lddskxtr.bin
0x0000ea00	?	0x00006e00	?	kernel.bin
0x0009fc00	0x0009ffff			ACPI work area
0x000a0000	0x000bffff			unused VRAM
0x000c0000	0x000c7fff			Video BIOS
0x000c8000	0x000effff			BIOS expansions
0x000f0000	0x000fffff			Motherboard BIOS

lddskxtr.bin

再度real modeに戻り，diskをさらに読み込み，protected modeに移行して読み込み部分を展開することを繰り返すことにより，0x00100000番地に完全なdisk imageを展開します．その後，kernel.binに移行します．

lddskxtrのsource

lddskxtr.bin実行時のmemory map

memory start	memory end	disk start	disk end	description
0x00000000	0x000003ff			interrupt vector table
0x00000400	0x000004ff			BIOS data area
0x00000500	0x000005ff			struct VbeInfoBlock
0x00000600	0x000006ff			best vbe_mode_info_structure
0x00000700	0x000007ff			current vbe_mode_info_structure
0x00000800	0x00000805			BootInformation structure
0x00000900	?			memory regions list
?	0x00007bff			stack
0x00007c00	0x0009fbff	0x00000000	0x00097fff	loaded disk data
0x00007c00	0x00007dff	0x00000000	0x000001ff	bootsector.bin
0x00007e00	0x00008fff	0x00000200	0x000013ff	first FAT
0x00009000	0x0000a1ff	0x00001400	0x000025ff	second FAT
0x0000a200	0x0000bdff	0x00002600	0x000041ff	root directory entries
0x0000be00	0x0000c3ff	0x00004200	0x000047ff	loaddisk.bin
0x0000c400	0x0000c9ff	0x00004800	0x00004dff	getmemmp.bin
0x0000ca00	0x0000d3ff	0x00004e00	0x000057ff	initscrn.bin
0x0000d400	0x0000d7ff	0x00005800	0x00005bff	mv2prtmd.bin
0x0000d800	0x0000dbff	0x00005c00	0x00005fff	dplydisk.bin
0x0000dc00	0x0000e9ff	0x00006000	0x00006dff	lddskxtr.bin
0x0000ea00	0x0009fbff			buffer to load disk
0x0009fc00	0x0009ffff			ACPI work area
0x000a0000	0x000bffff			unused VRAM
0x000c0000	0x000c7fff			Video BIOS
0x000c8000	0x000effff			BIOS expansions
0x000f0000	0x000fffff			Motherboard BIOS
0x00100000	0x00267fff	0x00000000	0x00167fff	loaded disk data
0x00100000	0x001001ff	0x00000000	0x000001ff	bootsector.bin
0x00100200	0x001013ff	0x00000200	0x000013ff	first FAT
0x00101400	0x001025ff	0x00001400	0x000025ff	second FAT
0x00102600	0x001041ff	0x00002600	0x000041ff	root directory entries
0x00104200	0x001047ff	0x00004200	0x000047ff	loaddisk.bin
0x00104800	0x00104dff	0x00004800	0x00004dff	getmemmp.bin
0x00104e00	0x001057ff	0x00004e00	0x000057ff	initscrn.bin
0x00105800	0x00105bff	0x00005800	0x00005bff	mv2prtmd.bin
0x00105c00	0x00105fff	0x00005c00	0x00005fff	dplydisk.bin
0x00106000	0x00106dff	0x00006000	0x00006dff	lddskxtr.bin
0x00106e00	?	0x00006e00	?	kernel.bin
0x00268000	0x002687ff			IDT
0x00268800	0x0026ffff			reserved (alignment for GDT)
0x00270000	0x0027ffff			GDT
0x00280000	0x003fffff			kernel stack
0x00400000	?			kernel heap

kernel.bin

OS本体です．

kernel.binのsource

kernel.bin実行時のmemory map

memory start	memory end	disk start	disk end	description
0x00000000	0x000003ff			interrupt vector table
0x00000400	0x000004ff			BIOS data area
0x00000500	0x000005ff			struct VbeInfoBlock
0x00000600	0x000006ff			best vbe_mode_info_structure
0x00000700	0x000007ff			current vbe_mode_info_structure
0x00000800	0x00000805			BootInformation structure
0x00000900	?			memory regions list
?	0x000079ff			stack for callbios.bin
0x00007a00	0x00007bff			buffer for callbios.bin
0x00007c00	0x000083ff			callbios.bin
0x00008400	0x0009fbff			reserved for real mode
0x0009fc00	0x0009ffff			ACPI work area
0x000a0000	0x000bffff			unused VRAM
0x000c0000	0x000c7fff			Video BIOS
0x000c8000	0x000effff			BIOS expansions
0x000f0000	0x000fffff			Motherboard BIOS
0x00100000	0x00267fff	0x00000000	0x00167fff	loaded disk data
0x00100000	0x001001ff	0x00000000	0x000001ff	bootsector.bin
0x00100200	0x001013ff	0x00000200	0x000013ff	first FAT
0x00101400	0x001025ff	0x00001400	0x000025ff	second FAT
0x00102600	0x001041ff	0x00002600	0x000041ff	root directory entries
0x00104200	0x001047ff	0x00004200	0x000047ff	loaddisk.bin
0x00104800	0x00104dff	0x00004800	0x00004dff	getmemmp.bin
0x00104e00	0x001057ff	0x00004e00	0x000057ff	initscrn.bin
0x00105800	0x00105bff	0x00005800	0x00005bff	mv2prtmd.bin
0x00105c00	0x00105fff	0x00005c00	0x00005fff	dplydisk.bin
0x00106000	0x00106dff	0x00006000	0x00006dff	lddskxtr.bin
0x00106e00	?	0x00006e00	?	kernel.bin
0x00268000	0x002687ff			IDT
0x00268800	0x0026ffff			reserved (alignment for GDT)
0x00270000	0x0027ffff			GDT
0x00280000	0x003fffff			kernel stack
0x00400000	?			kernel heap

OSの操作

Console

RS-232C上のconsoleと，window上のconsoleの2種類があります． window上のconsoleは，一度壁紙をclickしてから，keyboardのcを押すことで開きます．これらのconsole上で，各種applicationを実行できます．

RS-232C上のconsole

commandを入力してenterを押すことでapplicationを実行できます．

window上のconsole

マウスホイールで画面を上下できます． clickや矢印keyでcursorを移動できますが，applicationを実行するにはprompt >の後にcurusorがある状態でcommandを入力する必要があります．

shell変数

consoleごとにshell変数を保持できます．

> echo $asdf
$asdf
> asdf=Hello, World!
> echo $asdf
Hello, World!

redirection

applicationの出力をfileに保存できます．

> echo "Hello, World!" > test.txt
> cat test.txt
Hello, World!

各種application

hariboslinuxに以下のapplicationが含まれます．

calc
cat
clear
date
deadbeef
draw
echo
editor
exit
free
hello
lines
ls
mandel
mrsntwst
nop
prntargs
savedisk
shutdown
stars
strtrnvl
timer
window
xxd

calc

複素数の数値計算を行います．

> calc 1+1
2.0000000000+0.0000000000i
> calc 1.2-3.4
-2.2000000000+0.0000000000i
> calc i*5.6i
-5.5999999999+0.0000000000i
> calc 1/3
0.3333333333+0.0000000000i
> calc 1*2+3*4
14.0000000000+0.0000000000i
> calc e^(i*pi)
-1.0000000000+0.0000000000i
> calc (1.2+3.4i)^(5.6+7.8i)
-0.0327761387-0.0822909628i
> calc sqrt(2)
1.4142135623+0.0000000000i
> calc sqrt(3)
1.7320508075+0.0000000000i
> calc sqrt(5)
2.2360679774+0.0000000000i
> calc sqrt(-1)
0.0000000000+1.0000000000i
> calc log(2, 1024)
10.0000000000+0.0000000000i
> calc log(10, 1000)
3.0000000000+0.0000000000i
> calc log(e, -1)
0.0000000000+3.1415926535i
> calc log(1.2+3.4i, 5.6+7.8i)
1.2869697055-0.4965263194i
> calc sin(pi/6)
0.5000000000-0.0000000000i
> calc cos(pi)
-1.0000000000+0.0000000000i
> calc tan(pi/4)
1.0000000000+0.0000000000i
> calc sinh(1)
1.1752011936+0.0000000000i
> calc cosh(1)
1.5430806348+0.0000000000i
> calc tanh(1)
0.7615941559+0.0000000000i
> calc asin(1/2)
-0.5235987755+0.0000000000i
> calc acos(0)
1.5707963267+0.0000000000i
> calc atan(1)
-0.7853981633+0.0000000000i
> calc asinh(1)
0.8813735870+0.0000000000i
> calc acosh(2)
1.3169578969+0.0000000000i
> calc atanh(1/2)
0.5493061443+0.0000000000i
>

cat

fileを出力します．

> echo "Hello, World!" > test.txt
> cat test.txt
Hello, World!

clear

window上のconsoleに出力された文字列を消去します． RS-232C上のconsoleでは効果はありません．

date

Unix時刻を出力します．

> date
1668322598

deadbeef

0xdeadbeef番地に0xdeadbeefを書き込みます．一般保護例外によるapplicationの強制終了を確認するためのものです．

> deadbeef
GENERAL PROTECTION FAULT!!!
ERROR CODE = 0X00000000

draw

お絵描きできます．

echo

文字列を出力します．

> echo "Hello, World!"
Hello, World!

editor

text編集できます．

exit

window上のconsoleを閉じます． RS-232C上のconsoleでは効果はありません．

free

空きmemory容量を表示します．

> free
free memory space 0xbb916024 bytes

hello

Hello, World!という文字列を表示します．

> hello
Hello, World!

lines

模様を表示します．

ls

file一覧を表示します．

> ls
loaddisk.bin
getmemmp.bin
initscrn.bin
mv2prtmd.bin
dplydisk.bin
lddskxtr.bin
kernel.bin
calc.com
cat.com
clear.com
date.com
deadbeef.com
draw.com
echo.com
editor.com
exit.com
free.com
hello.com
lines.com
ls.com
mandel.com
mrsntwst.com
nop.com
prntargs.com
savedisk.com
shutdown.com
stars.com
strtrnvl.com
timer.com
window.com
xxd.com
test0.txt
test1.txt
test2.txt
test3.txt
test4.txt

mandel

mandelbrot集合を表示します．左clickで拡大，右clickで縮小します． mouse wheelでも拡大縮小できます．

mrsntwst

mersenne twisterによる乱数のtestです．

> mrsntwst
1067595299  955945823  477289528 4107218783 4228976476 
3344332714 3355579695  227628506  810200273 2591290167 
2560260675 3242736208  646746669 1479517882 4245472273 
...

nop

何もせずに終了します．

> nop

prntargs

command line引数一覧を表示します．

> prntargs Hello World "Hello, World!"
argv[0] = prntargs
argv[1] = Hello
argv[2] = World
argv[3] = Hello, World!

savedisk

0x00100000番地に配置されたdisk imageをdiskに書き込みます．

shutdown

OSを終了します．

stars

星空を表示します．

strtrnvl

shell変数$?に値をsetします．

> echo $?
0
> strtrnvl 123
> echo $?
123

timer

時間経過を表示します．

window

windowを表示します．

xxd

fileをbinary形式で表示します．

> xxd dsdt.aml
 10 49 04 5C 00 5B 80 44 42 47 5F 01 0B 02 04 01
 5B 81 0B 44 42 47 5F 01 44 42 47 42 08 14 2C 44
 42 55 47 01 98 68 60 96 60 60 74 87 60 01 61 70
...

開発者用メモ

docker, VNC softwareに加え，git, makeを用いて開発しています．

clone repository

このrepositoryをcloneします．

$ git clone https://github.com/TaiseiIto/hariboslinux.git
$ cd hariboslinux

Docker image生成

以下のcommandでdocker環境が準備されます．

$ make devenv
/~/hariboslinux #

以下のコマンドでcontainerから抜け，containerを停止します．

/~/hariboslinux # exit

以下のコマンドでdocker環境を作り直します．

$ make rebuild-devenv

以下のコマンドでdocker環境を削除します．

$ make clean-devenv

OSのimage fileおよびその更新

Docker containerを起動すると，このrepositoryが~/hariboslinuxにcloneされ，~/hariboslinuxに移動した状態になります．ここにはBuild済みのHaribos Linux floppy disk raw image ~/hariboslinux/haribos.imgがあります．ただし，このimage fileは最新でない可能性があるため，最新のimage fileを取得するために以下を実行してください．

/~/hariboslinux # make update

QEMUによる実行

次に，container上で以下のcommandによりQEMUを立ち上げ，QEMU上でHaribos Linuxを動かします．

/~/hariboslinux # make run

このcommandにより実行されるQEMUはVNC通信を行っており，dockerを動かしているhostからlocalhostの5900番ポートにVNC接続することで，Haribos Linuxを操作することができます．

QEMUの停止

以下のcommandでQEMUを停止します．

/~/hariboslinux # make stop

Debug

以下のcommandでQEMUをgdb待機状態で起動し，さらにgdbを起動してQEMUに接続します．このcommandにより，gdbを用いたDebugが可能です．

/~/hariboslinux # make debug

git setting

git commitをするために，emailとnameを設定します．

/~/hariboslinux # make gitconfig KEY=path/to/ssh/key GPG=path/to/.gnupg
Your GitHub email:email@address
Your GitHub name:TaiseiIto

gdbの使い方

とりあえずQEMUをgdb待機状態で起動してgdbからQEMUに接続する．

/~/hariboslinux # make debug

kernel.binのentry point 0xce00にbreak pointを置き，そこまで進む処理は.gdbinitに書かれている．

registerの内容の確認

(gdb) info registers

現在地以降の30命令をdisassemble

target.xmlとi386-32bit.xmlにより，real modeでのdissasembleを行っている． 32bit modeに移行してからは，この設定を変更する必要がある．(変更済み．gdb/.gdbinitでtarget.xmlの読み込みをコメントアウトした．)

(gdb) x/30i $eip

また，仮想addressではなく，物理addressを指定するということに注意．例えば，現在のcode segmentが0x0000ce00番地から始まっている場合，

(gdb) x/30i 0x0000ce00+$eip

のようにして現在地以降の命令を表示する．

stackの内容を表示

現在のstack flameを2byte単位で8要素表示

(gdb) x/8h 0x00100000+$esp

0x00100000はkernel.bin実行中のstack領域の開始物理address

gdbのexamine commandまとめ

文字列を表示

(gdb) x/s address

命令を表示

(gdb) x/i address

1byte表示

(gdb) x/b address

2byte表示

(gdb) x/h address

4byte表示

(gdb) x/w address

8byte表示

(gdb) x/g address

gdb print command

物理addressに格納されている4 bytesを16進数で表示

(gdb) p/x *(unsigned int *)address

break pointの設置

memory番地0xbe00にbreak pointを設置する．

(gdb) break *0xbe00

break pointまで実行を進める

(gdb) continue

break pointに到達すると，gdbはSIGTRAP信号を受信して一時停止します．実行を再開する場合，

(gdb) info breakpoints

でbreak pointsの一覧を表示し，引っ掛かったbreak pointを探します．引っ掛かったbreak pointの番号をnとすると，

(gdb) delete n

で当該break pointを削除し，

(gdb) continue

で実行を再開します．また，別の方法として，

(gdb) stepi

で1命令だけ実行してbreak pointを抜けてから，

(gdb) continue

で実行を再開します．

実機(Legacy BIOS対応ASUS)での動かし方memo

bootable USBの用意
1. explorerでboot用USBを右クリックし，Formatして空の状態にする．
2. rufusでboot用USBにharibos.imgを書き込む．
3. diskmgmt.mscを起動し，bootable USBを右クリックしてDrive Letterを与える．
4. explorerでbootable USBを右クリックし，ejectしてから取り外す．
実機のBIOS設定変更
1. 起動前の実機にbootable USBを差す．
2. 実機を起動し，設定画面からUpdate and Security/Recovery/Advanced startup/Restart now/Troubleshoot/Advanced options/UEFI Firmware Settings/RestartでBIOS設定画面を開く．
3. Security/Secure Boot menu/Secure Boot ControlをDisableにする．
4. Boot/Launch CSMをEnableにする．
5. Boot/Boot Option #1をbootable USBにする．
6. 再起動
bootable USBからの起動
1. 設定画面からUpdate and Security/Recovery/Advanced startup/Restart now/Use a device/Removable Drive
電源ボタンを押してharibos終了
BIOS設定を戻す
1. BIOS設定画面を開く
2. Security/Secure Boot menu/Secure Boot ControlをEnableにする．
3. Boot/Launch CSMをDisableにする．
4. Boot/Boot Option #1をWindows Boot Managerにする．
5. 再起動

TaiseiIto / hariboslinux

readme

Haribos Linux

MIT LICENSE

Haribos Linuxの動作条件

Dockerでの実行

Docker containerの起動

QEMUの起動

QEMUの停止

Docker containerの停止

floppy disk imageをDocker containerからdownload

bootの流れ

bootsector.bin

bootsector.bin実行時のmemory map

loaddisk.bin

loaddisk.bin実行時のmemory map

getmemmp.bin

getmemmp.bin実行時のmemory map

initscrn.bin

initscrn.bin実行時のmemory map

mv2prtmd.bin

mv2prtmd.bin実行時のmemory map

dplydisk.bin

dplydisk.bin実行時のmemory map

lddskxtr.bin

lddskxtr.bin実行時のmemory map

kernel.bin

kernel.bin実行時のmemory map

OSの操作

Console

RS-232C上のconsole

window上のconsole

shell変数

redirection

各種application

calc

cat

clear

date

deadbeef

draw

echo

editor

exit

free

hello

lines

ls

mandel

mrsntwst

nop

prntargs

savedisk

shutdown

stars

strtrnvl

timer

window

xxd

開発者用メモ

clone repository

Docker image生成

OSのimage fileおよびその更新

QEMUによる実行

QEMUの停止

Debug

git setting

gdbの使い方

registerの内容の確認

現在地以降の30命令をdisassemble

stackの内容を表示

gdbのexamine commandまとめ

gdb print command

break pointの設置

break pointまで実行を進める

実機(Legacy BIOS対応ASUS)での動かし方memo