Cosmos (операционная система) (Cosmos (khyjgenkuugx vnvmybg))

Перейти к навигации Перейти к поиску
Cosmos
Изображение логотипа
Скриншот оболочки Cosmos из-под QEMU
Скриншот оболочки Cosmos из-под QEMU
Разработчик Cosmos Project
Последняя версия 20221121 (21 ноября 2022)
Тип ядра микроядро
Лицензия BSD
Состояние Бета-тестирование
Репозиторий исходного кода github.com/CosmosOS/Cosm…
Веб-сайт gocosmos.org
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

Cosmos — комплект для разработки операционных систем с открытым кодом, написанный на языке программирования C#. Cosmos содержит компилятор языка Microsoft Intermediate Language (IL2CPU), позволяющий формировать законченные программные модули, включающие в себя библиотеки .NET Framework и саму операционную систему Сosmos, что позволяет создавать загрузочные модули, не требующие для своей работы внешнюю ОС. Может загружаться с дискеты, USB-флеш-накопителя, CD-ROM или в виртуальной машине. В настоящее время поддерживается архитектура x86. Система направлена на C#, она может быть использована с большинством совместимых языков .NET, таких как: Visual Basic и X# (требуется «чистая» компиляция CIL без использования P/Invoke). Cosmos в первую очередь предназначен для использования только с Microsoft .NET Framework, но может быть скомпилирована с использованием Mono с опорой на блок System.Threading, класса ReaderWriterLockSlim.

По информации с веб-сайта Cosmos, Cosmos на данный момент является бэкронимом от C# Open Source Managed Operating System (рус. «Управляемая операционная система с открытым кодом на C#»). В настоящее время Cosmos является набором инструментальных средств, позволяющих другим разработчикам легко и просто создавать свои собственные операционные системы, или действовать в качестве «операционной системы типа Lego». Он также функционирует как абстрактный слой, скрывающий значительную часть работы внутренних аппаратных средств.

Текущий выпуск Cosmos — Milestone 5, однако работа над будущими релизами продолжается. Большинство работ над Cosmos в настоящее время направлены на развитие сетевого интерфейса, однако система уже поддерживает некоторые сетевые карты и черты TCP/IP. В настоящее время существуют две версии Cosmos: более поздняя версия с исходным кодом, и релизная версия, известная как пользовательский комплект. Версия с исходным кодом предназначена для тех, кто хочет помочь разработать ядро, в то время как пользовательский комплект предназначен для тех, кто хочет использовать Cosmos для развития своей собственной операционной системы. За некоторое время до выхода Milestone 3 пользователям было рекомендовано скачать исходный код, так как предыдущий комплект от Milestone 2 устарел.

В последней версии разработчики вернулись к GRUB в качестве загрузчика, однако ранее использовался также Syslinux и выше упомянутый GRUB.

Написание кода

[править | править код]

Операционная система, построенная на Cosmos, начиналась как .NET проект (в частности, консольные приложения). В новых версиях написание кода было упрощено. Главный файл Kernel.cs делится на два метода: BeforeRun() и Run(). В первом прописываются действия, выполняющиеся после загрузки операционной системы. Во втором код выполняется в бесконечном цикле, но обычно разработчики завершают метод функцией выключения ПК.

В Cosmos существуют классы, такие как System для работы с файловой системой, сетью и питанием компьютера; HAL для работы с графикой и драйверами; Core для управления ОЗУ, ACPI и просмотра данных о процессоре; Debug для отладки и Common.

Настройки сборки находятся в свойствах проекта, построение происходит через вкладку «Сборка» на верхней панели окна Visual Studio.

Пользовательский комплект и Visual Studio

[править | править код]

Пользовательский комплект является частью Cosmos, направленной на упрощение использования Cosmos для разработчиков, использующих Microsoft Visual Studio. При установке комплекта добавляется новый тип проекта в Visual Studio под названием Cosmos Project. Представляет собой модифицированную версию консольного приложения с уже добавленным компилятором Cosmos и незавершённым кодом загрузки.

Компиляция проекта

[править | править код]

Как только код будет завершён, пользователь может скомпилировать проект, используя предпочтительный компилятор .NET. Это превращает приложения из оригинального исходного кода (C# или другого) в Microsoft Intermediate Language, на родной язык .NET Framework. Далее следует запустить приложение с указанием окна Cosmos Builder, которое представляет разработчику параметры, которые определяют, как именно компилировать проект. Эти параметры включают загрузку проекта через эмуляторы такие как QEMU, Virtual PC и VMWare, запись в образ диска (ISO-файл), который впоследствии может быть записан на CD-ROM или загружен через сеть PXE, а также параметр отладки Cosmos с использованием встроенного отладчика и другие параметры.

Когда пользователь выбрал желаемые параметры, он нажимает кнопку «Build». Это приводит к вызову компилятора IL2CPU, который систематически просматривает все приложения CIL-кода (за исключением кода компилятора Cosmos), превращая его в язык ассемблера для выбранной архитектуры процессора. Далее Cosmos вызывает выбранный ассемблер для преобразования этого кода с языка ассемблера на родной код операции процессора. Наконец активизируются желаемые результаты, будь то запуск эмулятора, запуск PXE движка или чтение с ISO-файла.

Функции отладки

[править | править код]

Cosmos предлагает несколько вариантов отладки вывода.

Виртуализация

[править | править код]
Стандартный загрузочный экран Cosmos.

Cosmos позволяет пользователю загрузить свою операционную систему с помощью виртуальной машины. Это позволяет разработчикам тестировать систему на своём компьютере без необходимости перезагрузки, давая преимущества, не требующие дополнительных аппаратных средств и не требующих от разработчика покинуть свою среду разработки. Чтобы разрешить это, Cosmos делает возможным использовать один из трёх эмуляторов. QEMU, параметр загрузки по умолчанию, является свободным эмулятором, который поставляется вместе с Cosmos. VMWare — эмулятор, который может быть загружен с сайта компании VMware, со свободными и платными версиями. Virtual PC — бесплатный эмулятор, который может быть загружен с веб-сайта Майкрософт[1]. А также эти эмуляторы имеют функцию компиляции образа диска, которая позволяет проекту Cosmos быть загруженным в любом эмуляторе, который позволяет загружать образ диска.

Ещё одна особенность, доступная с QEMU, — отладчик, который позволяет пользователю просмотреть исходный код как в Visual Studio во время работы своих ОС в QEMU. Это работает путём добавления кода в операционную систему, который общается с отладчиком через виртуальную сеть.

Образы дисков

[править | править код]

Этот параметр записывает операционную систему на образ диска (ISO-файл), который может быть загружен в некоторых эмуляторах (например, Virtual PC) или записать на CD-ROM и загрузиться на реальном оборудовании.

Сетевая загрузка PXE

[править | править код]

Этот параметр позволяет устанавливать операционную систему для загрузки на реальном оборудовании. Данные передаются через сеть LAN на клиентскую машину. Это требует наличия двух компьютеров: одного в качестве клиентской машины (на которой загружается операционная система) и одного в качестве сервера (как правило, машина разработчика). Также требуется сеть, соединяющая два компьютера, и клиентская машина должна иметь сетевую карту и BIOS, которые поддерживают загрузку PXE.

Основным сборщиком систем Cosmos должен был стать специально разработанный ассемблер. Однако из-за его неэффективности и медлительности используется ассемблер NASM.

Примечания

[править | править код]