# 在Windows 10中使用WSL2安裝NachOS
WSL2 ver. = Ubuntu 18.0 LTS 64bit
###### tags: `Linux` `作業系統` `系統建置` `NachOS`

## 前言

### 使用虛擬機器 - 省事的方法
首先參考台大王凡修課學生的[教學網站](https://jeffprogrammer.wordpress.com/2016/10/31/%E4%BD%9C%E6%A5%AD%E7%B3%BB%E7%B5%B1-nachos-%E7%B0%A1%E4%BB%8B/)，在Oracle VM VirtualBox中使用ubuntu 14.04 LTS 32位元的環境，此為最省事的安裝方式。

但缺點也顯而易見：使用VM在筆電端使用效能不佳，32位元的系統也不支援VsCode的Romote-SSH功能；因此轉而打算安裝在支援完整linux核心的[WSL2](https://docs.microsoft.com/zh-tw/windows/wsl/compare-versions)中，方便在Windows環境下搭配VsCode使用(可參考[這篇微軟官方教學-使用VsCode整合WSL2](https://docs.microsoft.com/zh-tw/windows/wsl/tutorials/wsl-vscode))。

## 安裝教學

以下為安裝步驟：

1. 首先在win10啟用WSL2功能，並在商店中安裝ubuntu 18.04 LTS，執行應用程式

2. 進入ubuntu命令列介面後，安裝編譯工具包

sudo apt-get install build-essential

3. 檢查系統是否為64位元核心，顯示amd64才可繼續下一步

dpkg --print-architecture
# 顯示amd64表示distribution為64bit

4. 檢查系統是否支援32bit位元核心

dpkg --print-foreign-architectures
# 顯示i386表示支援 

5. 啟用32位元支援功能

sudo dpkg --add-architecture i386

6. 安裝 C shell (csh) 、gcc 和 g++：

sudo apt-get install csh
sudo apt-get install gcc
sudo apt-get install g++

sudo apt-get update
sudo apt-get dist-upgrade //解決相依性問題（有點風險的升級）

7. 安裝C與C++多平台lib

sudo apt-get install gcc-multilib g++-multilib

8. 安裝32位元內核環境

sudo apt-get install lib32ncurses5 lib32z1
#ubuntu 20.04 請改為lib32ncurses5-dev
sudo apt-get install zlib1g:i386 libstdc++6:i386
sudo apt-get install libc6:i386 libncurses5:i386
sudo apt-get install libgcc1:i386 libstdc++5:i386

9. 下載 nachos 4.0 和 mips-x86.linux-xgcc，下指令到王凡老師網站下載

wget -d http://cc.ee.ntu.edu.tw/~farn/courses/OS/OS2015/projects/project.1/mips-x86.linux-xgcc.tar.gz
wget -d http://cc.ee.ntu.edu.tw/~farn/courses/OS/OS2015/projects/project.1/nachos-4.0.tar.gz

#解壓縮 nachos-4.0.tar.gz
tar –zxvf nachos-4.0.tar.gz

# mips-x86.linux-xgcc 複製到根目錄並解壓縮
sudo mv mips-x86.linux-xgcc.tar.gz /
tar –zxvf /mips-x86.linux-xgcc.tar.gz

10. 完成解壓縮所有NachOS檔案到任意資料夾，此處以資料夾ntuNachOS作為範例：


11. 修改MakeFile來使用32位元編譯(ref:[此文章](https://www.cxyzjd.com/article/qq_37595769/81872625))
1. 在/ntuNachOS/nachos-4.0/code/Makefile.common，其中部分程式碼修改如下：

    # These definitions may change as the software is updated.
    # Some of them are also system dependent
    CPP=/lib/cpp
    CC = g++ -m32 -Wno-deprecated
    LD = g++ -m32 -Wno-deprecated
    AS = as --32                  

    PROGRAM = nachos

2. 在/ntuNachOS/nachos-4.0/code/bin/Makefile，其中部分程式碼修改如下：

    # Copyright (c) 1992-1996 The Regents of the University of California.
    # All rights reserved.  See copyright.h for copyright notice and limitation 
    # of liability and disclaimer of warranty provisions.

    include ../Makefile.dep
    CC=gcc -m32                    
    CFLAGS=-I../lib -I../threads $(HOST)
    LD=gcc -m32

    all: coff2noff 
    #$(DISASM)

12. 執行make

    #切至 code 資料夾，執行 make
    cd nachos-4.0/code
    make

13. 完成上一步後即完成安裝，測試NachOS環境

    cd userprog
    ./nachos –e ../test/test1

執行結果如下:

## 其他NachOS來源
### 如何下載NachOS檔案？
以上的安裝教學參考台大王凡修課學生的[教學網站](https://jeffprogrammer.wordpress.com/2016/10/31/%E4%BD%9C%E6%A5%AD%E7%B3%BB%E7%B5%B1-nachos-%E7%B0%A1%E4%BB%8B/)。

由於我是看清大周志遠老師的作業系統OCW，因此在萬能的github找到歷年學生的作業檔案，可作為日後修改原始碼的參考：
* [資料一 shawn2000100/10810CS_342301_OperatingSystem](https://github.com/shawn2000100/10810CS_342301_OperatingSystem)
測試可用，為周志遠105OCW版本，僅需修改一行即可(2022/06/07更新)：

* 在/test資料夾進行make前，<span style="color:red">務必確認將NachOS-4.0_MP1中的usr資料夾複製到根目錄</span>

        sudo cp -r usr / 

感謝[此篇](https://wiiwu959.github.io/2019/10/10/2019-10-10-OS_HW1-2019/)的初始作業部份

* [資料二 WendyUsingGithub/NTHU-OS-NachOS-1](https://github.com/WendyUsingGithub/NTHU-OS-NachOS-1) 尚未測試

## 參考資料
* virtualBox安裝ubuntu14.04相關：
* [Systemctl Command Not Found」錯誤](https://snoopy30485.github.io/2018/06/30/VirtualBox%E4%BD%BF%E7%94%A8SSH%E9%80%A3%E7%B7%9A/)
* [setup and enable SSH in Ubuntu Virtual Box](https://linuxhint.com/setup-enable-ssh-ubuntu-virtual-box/)
* [VirtualBox使用SSH連線](https://snoopy30485.github.io/2018/06/30/VirtualBox%E4%BD%BF%E7%94%A8SSH%E9%80%A3%E7%B7%9A/)

* ubuntu 18.04安裝NachOS相關：
* [nachos安装 Ubuntu18.04为例](https://blog.csdn.net/weixin_43745072/article/details/105764548)
* [nachos学习笔记（一）_数独的博客-程序员宅基地](https://www.cxyzjd.com/article/qq_37595769/81872625)
* [Ubuntu 10.10成功安裝Nachos(此方法不適用ubuntu 14.04及18.04!，純紀錄我踩坑的經驗XD)](https://wellbay.cc/thread-840891.htm)

* NachOS相關：
* [我，傑夫。開發人-[作業系統] Nachos 安裝](https://jeffprogrammer.wordpress.com/2016/10/31/%E4%BD%9C%E6%A5%AD%E7%B3%BB%E7%B5%B1-nachos-%E7%B0%A1%E4%BB%8B/)
* [向 NachOS 4.0 作業進發 (1)](https://morris821028.github.io/2014/05/24/lesson/hw-nachos4/#%E4%BB%A3%E7%A2%BC%E4%B8%8B%E8%BC%89)
* [wiiwu's blog]( https://wiiwu959.github.io/2019/10/10/2019-10-10-OS_HW1-2019/)
* [山东大学操作系统课设实验nachos系统（3）扩展文件系统](https://blog.csdn.net/mottled233/article/details/78389156)
* [山東大學作業系統實驗6MIPS交叉編譯](https://codertw.com/%E7%A8%8B%E5%BC%8F%E8%AA%9E%E8%A8%80/626003/)

## 其他系統版本 - ubuntu 20.04 LTS
若使用系統ubuntu 20.04，請參考[此連結進行系統建置](https://icode.best/i/38006346343146)，並參考[stackoverflow此文](https://askubuntu.com/questions/26498/how-to-choose-the-default-gcc-and-g-version)erase the current update-alternatives setup for gcc and g++
> 請參考前文18.04教學並修改makefile，gcc及g++設定為v7(7.5.0)版本

### 參考
[安裝多個 GCC 版本](https://www.delftstack.com/zh-tw/howto/linux/how-to-install-gcc-compiler-on-ubuntu/)