zCore Tutorial

zCore Toturial 的目标是通过step by step地建立一个简化的zCore kernel的过程来学习和掌握zCore Kernel的核心概念和对应实现，从而为进一步分析掌握zCore的完整内核打下基础。

zCore Toturial 的特点是所有的code都在用户态运行，便于调试和分析。

仓库目录

• docs/: 教学实验指导
• code: 操作系统代码

实验指导

基于 mdBook，目前目前已经部署到了 GitHub Pages 上面。

文档本地使用方法

git clone https://github.com/rcore-os/zCore-Tutorial.git
cd zCore-Tutorial
cargo install mdbook
mdbook serve docs

code

code目录下的rust-toolchain内容为nightly-2021-07-27。原则上，我们会采用rustc最新的版本。目前的版本信息如下：

rustc 1.56.0-nightly (08095fc1f 2021-07-26)

学习顺序建议

初步了解

1. 阅读有关fuchsia/zircon的概述/简介文章，如 https://zh.wikipedia.org/zh-hans/Google_Fuchsia

2. 阅读 https://fuchsia.dev/fuchsia-src/concepts/kernel 了解zircon基本思想

3. 阅读潘庆霖毕设论文前两章，了解zCore的基本思想

逐渐深入

1. 阅读 https://fuchsia.dev/fuchsia-src/reference/syscalls 了解应用程序对Kernel的需求
2. 阅读 https://fuchsia.dev/fuchsia-src/reference/kernel_objects/objects 了解Kernel中各种object的含义和行为

理解设计实现

1. 阅读&分析本项目中的文档和代码，并对照上面的kernel概念，了解kernel概念和设计实现的对应关系

动手实践

1. 在分析和理解的基础上，改进本项目对应章节的文档

2. 在分析和理解的基础上，改进/优化本项目的代码，增加测试用例，增加功能

3. 在大致掌握本项目后，通过进一步理解和改进zCore，对zCore等新型操作系统有很好的感悟，提升自身实践能力

code/ch04-xx的相关提示

• 推荐运行方式: 在 ch04-0x 目录下： RUST_LOG=info cargo run -p zircon-loader -- /prebuilt/zircon/x64
• ch4 会执行 zircon prebuilt 中的 userboot 程序，详见userboot源码，fuchsia启动流程。
• ch04-01 并未实现任何 syscall。因此进入 userboot 后会在第一次 syscall 返回到内核态时 panic 退出。
• ch04-03 实现了与 channel 和 debuglog 有关的部分 syscall，会执行 3 次 syscall 之后由于不支持 process_exit 而退出。

参考

• https://fuchsia.dev/

  • https://fuchsia.dev/fuchsia-src/concepts/kernel
  • https://fuchsia.dev/fuchsia-src/reference/kernel_objects/objects
  • https://fuchsia.dev/fuchsia-src/reference/syscalls
  • https://github.com/zhangpf/fuchsia-docs-zh-CN/tree/master/zircon
  • 许中兴博士演讲：Fuchsia OS 简介

• 毕设论文

  • Rust语言操作系统的设计与实现,王润基本科毕设论文,2019
  • zCore操作系统内核的设计与实现,潘庆霖本科毕设论文,2020

• 开发文档

  • https://github.com/rcore-os/zCore/wiki/documents-of-zcore

• 更简单和基础的rCore-Tutorial v3：如果看不懂上面的内容，可以先看看这个教程。