Présentation du projet

Qu'est ce que COS2000 ?

COS2000 est un système d'exploitation minimaliste qui vise essentiellement un objectif pédagogique. Il s'agit avant tout du travail d'un passionné de programmation système.

Le système est développé essentiellement en langage C mais il comporte aussi un peu d'assembleur X86.

Qu'est ce qu'un système d'exploitation ?

Il s'agit du logiciel principal qui anime votre ordinateur. Il a pour fonctions principales :

• Piloter des périphériques tels que souris, clavier, écran, imprimante...etc;
• Gérer des fichiers qui sont produit et exploités par des applications;
• Coordonner l'accès aux ressources par plusieurs utilisateurs;
• Détection et récupération des dysfonctionnements;
• Surveiller les performances et assurer une gestion optimale des ressources systèmes.

Sans système d'exploitation votre ordinateur est inopérant: c'est une boite vide !

Comment utiliser COS2000 ?

COS2000 n'a pas pour but d'être utilisé en production. Il s'agit d'un système en cours de développement que vous pouvez néanmoins tester sur un ordinateur physique ou de préférence sur une machine virtuelle. Il est nécessaire de compiler le système avant de démarrer celui-ci à partir d'un périphérique amovible (clé usb).

Sur quel ordinateur fonctionne t'il ?

COS2000 est compatible avec tout ordinateur compatible PC comprenant un processeur avec FPU intégré, gestion de la mémoire paginée et mode protégé : Intel Pentium et supérieur.

Ai-je le droit de le copier, de le modifier, de le réutiliser, de le vendre ?

COS2000 est sous licence LGPL v3.0, en simplifiant un peu :

• COPIER - OUI
• MODIFIER - OUI
• REUTILISER - OUI en citant l'auteur
• VENDRE - NON

Les détails se trouvent dans le fichier LICENSE.md

Compilation de COS2000

Avant la compilation

Logiciels utilisés

L'OS a été développé sous Linux afin de disposer d'un maximum d'outils. Je vous conseille donc d'utiliser ce système afin de procéder à la compilation même si celle-ci peut fonctionner depuis Cygwin. Des distributions "Live" existent si vous ne souhaitez pas installer sur votre ordinateur (http://www.linuxmint.com/edition.php?id=259).

Les numéros de version des logiciels sont données à titre indicatif car il est fort probable que cela fonctionne parfaitement avec d'autres versions antérieures.

Je conseille l'usage du debogueur GDB avec l'ajout de GDB dashboard - Modular visual interface for GDB in Python qui permet de visualiser le contenu des registres CPU en permanence. Compilation.

Nom	Paquet	Version
gcc	gcc	>7.0
GNU Make	make	4.1
Outils divers	binutils	2.26-8

Images disques, débogage & émulation:

Nom	Paquet	Version
fuse-umfuse-ext2	fuseext2	0.4 29
fusefat	fusefat	0.1a-1.1
GDB	gdb	8.1.0.20180409-git
QEMU emulator	qemu	2.5.0
OVMF	ovmf	0~20160408.ffea0a2c-2
hexdump	bsdmainutils	9.0.6
dd	coreutils	8.25-2
tar	tar	1.28-2.1
Bochs	bochs	2.6

Suivi et développement:

Nom	Paquet	Version
GNU indent	indent	2.2.11
GIT	git	2.7.4
Dos2unix	dos2unix	6.0.4

Téléchargement de COS2000

Afin de faciliter la mise à jour et le suivi des version de COS2000, GIT est utilisé.

Si vous n'avez pas GIT, installez le avec la commande suivante :

sudo apt-get install git

Puis cloner le source chez vous avec la commande :

git clone https://github.com/dahut87/cos2000.git

Installation des paquets nécessaires

Sous linux - Debian & Ubuntu like

sudo apt-get install gcc qemu fusefat fuseext2 cgdb ovmf bsdmainutils tar bsdmainutils indent binutils

ou sinon, depuis un terminal disposé sur le répertoire cos2000

make install

Compilation

Commande de compilation de base

• make all compile tout le projet dans sa version disque dur et disque dur en UEFI

Autres commandes de compilation de COS2000

• make harddisk compile la version disque dur
• make uefi compile la version disque dur UEFI
• make bochstest lance l'émulation BOCHS en 32 bits sur disque dur
• make test lance l'émulation QEMU en 32 bits sur disque dur
• make test64 lance l'émulation QEMU en 64 bits sur disque dur en UEFI
• make clean supprime les fichers compilés
• make syscall réactualise les librairies du domaine utilisateur
• make programs compile les programmes du domaine utilisateur
• VESA=no make test préfixe à utiliser (VESA=no) pour faire appel au pilote VGA et non pas VESA

Utilisation

Sur un ordinateur émulé

Pour tester l'OS en émulation taper donc la commande make test qui compilera avant de lancer Qemu.

Sur un ordinateur physique

Lancer une compilation du système COS2000

make all

Puis, il faut copier l'image sur une clé (Attention l'opération effacera le contenu de la clé) :

sudo dd if=./final/harddisk.img.final of=/dev/sdx bs=1M (ou sdx est votre périphérique)

Bootez sur votre clé en mode bios (legacy).

Pour un boot en mode UEFI

sudo dd if=./final/harddiskuefi.img.final of=/dev/sdx bs=1M (ou sdx est votre périphérique)

Pour connaitre le numéro de votre périphérique (clé)

lsblk

Usage de COS2000

Pour l'instant quelques commandes seulement sont disponibles:

• REBOOT redémarre le PC,
• CLEAR efface l'écran,
• MODE change le mode video,
• DETECTCPU detecte et affiche les informations CPU,
• DETECTPCI detecte et affiche les périphériques PCI,
• TEST2D teste l'affichage graphique 2D,
• TEST3D teste l'affichage graphique 2D,
• REGS affiche les registres CPU,
• GDT affiche la table des descripteurs,
• IDT affiche la table des interruptions,
• MEM affiche les statistiques d'occupation memoire,
• INFO affiche des informations issues de GRUB,
• ERR génère une exception (ARGUMENTS),
• VIEW visionne la mémoire vive (ARGUMENTS),
• LOGO affiche le logo,
• FONT change la police d'affichage (ARGUMENTS),
• HELP affiche les commandes disponibles,
• BPSET met un point d'arrêt pour le débogueur (ARGUMENTS),
• BPCLR efface un point d'arrêt (ARGUMENTS),
• DISASM désassemble une portion de mémoire (ARGUMENTS),

Organisation du dépôt

• debug - fichiers configuration débogueur
• final - img raw utilisables avec un émulateur des 3 versions
• • harddisk.img.final
• • harddiskuefi.img.final
• • floppy.img.final
• Graphisme - fichiers images
• • screenshots - screenshots de l'évolution du système
• include - fichier d'entête C
• lib - librairies pour le noyau
• makefile - Makefile du projet
• templates - Modèles utilisés pour générer des libraires du domaine utilisateur
• programs - programmes pour le domaine utilisateur
• • include - fichier d'entête C
• • lib - librairies pour le domaine utilisateur
• README.md - ce que vous lisez
• LICENSE.md - la licence LGPLv3.0
• INFORMATIONS.md - informations sur le développement de COS2000
• BUGS.md - bugs rélevés dans le système
• API.md - Liste des APIs fournies par le système COS2000
• system - le noyau lui-même

En savoir plus...

Avancement du projet

• démarrage tout support grâce à GRUB (disquette, disque dur/SSD, réseau...Etc),
• pilotes souris et clavier,
• pilotes VGA et VESA (framebuffer),
• bibliothèque graphique 2D,
• bibliothèque graphique 3D,
• gestion des interruptions (IDT),
• gestion de la segmentation (GDT),
• gestion de la mémoire paginée,
• débogueur et désassembleur intégré,
• interpréteur de commande,
• affichage de chaîne de caractères (prinfs,sprintf,vsprintf) avec type (bin,hexa,octal,float,double,string,char),
• mode protégé limité à 4Go de mémoire vive (32 bits),
• gestion avancée de la mémoire (vmalloc).
• chargeur ELF32,
• espace utilisateur et appels systèmes,
• ordonnanceur de tâche (par TSS),

En cours

• correction de bogues - libération des ressources après destruction processus,
• liste d'API automatiquement mise à jour avec intégration de librairies & header,
• gestion du système de fichier CRAMFS,
• lancement du noyau par kernel et non par multiboot afin de bénéficier de initrd,

A faire

• pilote IDE/ATA (PIO mode),
• fonctions affichage image PNG,
• double buffering,
• gestion multiprocessing,
• virtualisation par VMX,
• Gestion du système de fichier EXT2FS.

Autres Licences (autres auteurs)

Des fichiers sources utilisés par COS2000 sont sous d'autres licences, parmis ceux-ci figurent :

• include/queues.h sous licence Berkeley Software Distribution License
• tools/* sous licence GPL V2.0, fichiers issus du noyau Linux

Historique du projet

• Version 2.2fr - C en mode protégé Reprise du projet
• Version 2.1fr - C en mode protégé Abandon du projet
• Version 2.0 - C en mode protégé VGA text+pmode
• Version 1.x - Assembleur en mode réel (v1.0 - 1.4.2fr)

“La connaissance s'acquiert par l'expérience, tout le reste n'est que de l'information..

― Albert Einstein ― Mathématicien, Physicien