CUI操作マニュアル

■ FreeBSDのOVAイメージをインポートする

以下の手順で，「FreeBSD-avr-kozos.ova」(OVA形式のファイル)をインポートします．

VirtualBoxの場合：「ファイル」-「仮想アプライアンスのインポート」
→「FreeBSD-avr-kozos.ova」を選択する．
VMwareの場合：「ファイル」-「仮想マシンを開く」
→「FreeBSD-avr-kozos.ova」を選択する．
※ VMware Player でのインポート時に，「チェックに合格しなかったのでインポートに失敗しました．チェックを緩和して再試行...」みたいなメッセージが表示されますが，気にせず「再試行」をクリックして進めたら問題なくインポートして使えました．

「FreeBSD-avr-kozos」という名前のシステムがインポートされます．

インポートできたら，起動してみましょう．

■ CUIに慣れよう

CUI(キャラクタ・ユーザー・インターフェース)に慣れてみましょう． UbuntuなどのGNU/Linuxシステムも，解析などに利用する各種ツール類も， CUIベースで操作することが前提になっているものも多いので，慣れておいて損は無いです．あと，CUIをバリバリ使えるのって，かっこいいからです．

まず，インポートした仮想ＰＣを起動します．すると以下のようにログインプロンプトが出てきます．

login:

以下でログインします．

ログイン名：user
パスワード：user

ログインすると，以下のコマンドプロンプトが出てコマンド入力待ちになります．

user@vboximage:~>%

とりあえず，lsコマンドでファイル一覧を表示させてみましょう．

user@vboximage:~>% ls
...(ファイル一覧が表示される)...

さて，このＶＭイメージは，パスワードがザルになっています．まずはパスワードを変更しておきましょう．

以下を実行してスーパーユーザーになります． (スーパーユーザー(root)とは，管理用のAdminユーザーのことです．なんでもできてしまうので，普段の作業は一般ユーザー(user)で行って，システム変更はスーパーユーザーで行います)

user@vboximage:~>% su
Password: (スーパーユーザーのパスワードを聞いてくるので，「root」と入力しEnter)
vboximage# (スーパーユーザーになりました)

passwd user でパスワード変更をします．

vboximage# passwd user
Changing local password for user
New Password: (新しいパスワードを入力します)
Retype New Password: (もう一度入力)
vboximage# (パスワード変更が完了しました)

passwd root でスーパーユーザーのパスワードも変更します．

vboximage# passwd root
Changing local password for root
New Password: (新しいパスワードを入力します)
Retype New Password: (もう一度入力)
vboximage# (パスワード変更が完了しました)

■ bashを使いたい場合には

「bashって何？」というひとは，ここは気にしないで読み飛ばしてかまいません．

FreeBSDでは「tcsh」というシェルがデフォルトになっています． bashを使いたいひとは，以下でbashに切り替えましょう．

user@vboximage:~>% bash
[user@vboximage ~]$     (bashに切り替わりました)

■ screenコマンド

さて，ここまででCUIをある程度扱いましたが，操作画面がひとつしかなくて不便です．

screenという便利なコマンドがあります．

user@vboximage:~>% screen

これで画面を複数開けるようになります．

以下を試してみてください．(やってみるとわかります)

[Ctrl]＋「j」 → 「c」 ... 新しい画面を作成
[Ctrl]＋「j」 → 「p」 ... 前の画面に移動
[Ctrl]＋「j」 → 「n」 ... 前の画面に移動

複数の画面を開いて，切り替えて操作することができます．実は文字列のカットアンドペーストとかもできます．やりたいひとは各自でググってください．

■ ファイル操作

以下でファイル操作ができます．やってみましょう．

% ls                     ... ファイル一覧を表示

% ls -l
% ls -l <ファイル名>     ... ファイル一覧(詳細)を表示

% cd <ディレクトリ名>    ... ディレクトリ移動
% cd ..                  ... ディレクトリをひとつ戻る
% cd ~                   ... ホームディレクトリに戻る

% cat <ファイル名>       ... ファイルの内容を表示

% rm <ファイル名>        ... ファイルを削除

% cp <コピー元ファイル名> <コピー先ファイル名>
                         ... ファイルのコピー

% mv <コピー元ファイル名> <コピー先ファイル名>
                         ... ファイルの移動

% mkdir <ディレクトリ名> ... ディレクトリ作成

■ ファイル編集

ファイルの内容をゆっくり見たい場合には，以下でビューワを使って見ることができます．

% less <ファイル名>

キー操作は，以下のとおりです．

カーソルキー上下で移動
「/」で検索 (「/」を押した後にキーワード入力，Enterで検索開始，さらに「/」「Enter」で次を検索)
「q」で終了

ファイル編集は以下でできます．テキストエディタ(メモ帳のようなもの)が使えます．

% nano <ファイル名>

カーソルキーでカーソル移動，
[Ctrlキー]＋「x」で終了．(変更を保存するかどうかを Yes/No で聞いてきます)

■ ファイルの解凍

圧縮ファイルは以下で解凍できます．

ZIP形式

% unzip sample.zip

tar.gz形式(tgz形式)

% tar xvzf sample.tar.gz

■ バイナリファイルの参照・編集

hexeditというバイナリエディタが使えます．

% hexedit <ファイル名>

操作方法は以下です．

カーソルキーで上下左右に移動
Tabキーでフォーカスをバイナリ位置とアスキー位置で切り替え
「/」で検索 (フォーカス位置によって，バイナリ検索かASCII検索かになる)
データを書き換えたい場合には，書き換えたい位置でデータ入力する
Ctrl-xで保存・終了

■ 終了方法

スーパーユーザーになって，shutdownコマンドで終了できます．

% su
Password:
# shutdown -p now

■ プログラムのコンパイル

ホームディレクトリに，サンプルプログラムが置いてあります．

以下でプログラムをコンパイルして，実行モジュールを作成できます．

user@vboximage:~>% ls
...
user@vboximage:~>% cd avr_03-hello
user@vboximage:~/avr_03-hello>% ls
...
user@vboximage:~/avr_03-hello>% cd os
user@vboximage:~/avr_03-hello/os>% ls
...
user@vboximage:~/avr_03-hello/os>% make clean (掃除)
user@vboximage:~/avr_03-hello/os>% make (コンパイル)
user@vboximage:~/avr_03-hello/os>% ls
(kozos.elfが作成されていることを確認．これが実行モジュールです)

■ GDBの使いかた

作成した実行モジュールは，以下の手順でシミュレータで実行できます．

user@vboximage:~/avr_03-hello/os>% /usr/local/cross/bin/avr-elf-gdb -tui kozos.elf

(Type  to continue, ... とか表示されていたらEnterを押して先に進めます)

(gdb)

GDBが起動して，コマンドの入力待ちになっています．

まずは，以下を実行します．

(gdb) target sim
(gdb) load

loadを実行すると，/dev/pts/0 を開いたのでそこに繋げ，的なメッセージが出てきます．/dev/pts/1 だったり /dev/pts/2 だったりするかもしれません．

この状態で，別のコマンドプロンプトから以下を実行することで，シミュレータ上で動作しているモジュールに仮想的にシリアル接続します．
※ screenコマンドを利用している場合は [Ctrl]＋「j」 → 「c」で別画面を開けます．screenコマンドを利用していない場合は，Alt+F1～Alt+F8で画面を切替えられます．

user@vboximage:~>% su
Password:
vboximage# cu -l /dev/pts/0  (/dev/pts/1 と言われた場合はそっちに繋ぐ)

これで接続できました．モジュールを起動してみましょう．

(gdb) run

cuで接続している側に以下のように出力されれば成功です．おめでとう！

vboximage# cu -l /dev/pts/0
Hello World!

終了は，以下のようにします．

GDB側は，Ctrl+cで終了する．
cu側は，「~」「.」のように連続でキーを押す．うまくいかない場合はEnterを押してから再度やってみる．

■ ソースコードを改造して，出力文字列を変更する

メッセージ出力のソースコードは「avr_03-hello/os/main.c」にあります．改造して，動作を試してみましょう．

user@vboximage:~>% cd avr_03-hello
user@vboximage:~/avr_03-hello>% cd os
user@vboximage:~/avr_03-hello/os>% nano main.c
(「puts()」で文字列出力しているあたりを改造する)
user@vboximage:~/avr_03-hello/os>% make (コンパイル)
(あとは同様にしてシミュレータで実行してみます)

まずは，自分の名前を出力してみましょう．

■ エスケープ・シーケンスで遊んでみる

エスケープ・シーケンスを利用することで，文字列出力時にカーソル移動したり色を出したりすることができます．

puts("\033[A") ... カーソルを上に移動
puts("\033[B") ... カーソルを下に移動
puts("\033[C") ... カーソルを右に移動
puts("\033[D") ... カーソルを左に移動

puts("\033[30m") ... 黒
puts("\033[31m") ... 赤
puts("\033[32m") ... 緑
puts("\033[33m") ... 黄
puts("\033[34m") ... 青
puts("\033[35m") ... 紫
puts("\033[36m") ... 水色
puts("\033[37m") ... 白
puts("\033[39m") ... 色を元に戻す

puts("\033[40m") ... 背景を黒
puts("\033[41m") ... 背景を赤
...
puts("\033[49m") ... 背景色を元に戻す

■ ＯＳを起動してみる

「avr_03-hello」がうまくいったら，次は「avr_03-sim」でやってみましょう．

「avr_03-hello」は文字列出力して終わりでしたが，「avr_03-sim」ではコマンド入力ができます．「echo hello」などと入力してみましょう．

■ 「組込みＯＳ」のソースコードを読んでみる

avr_03-sim/os 以下にあるファイルを読んでみましょう．

資料はここまでです．あとはいろいろやってみよう！