wt秋皆-优快云博客

原创 linux0.11学习3之head

下面给出head部分的nasm源代码。其中的stack_start,main,printk都只是用于测试，,并不是linux中的，因为现在main等函数还没有。head.asmbits 32[section .text]global _idt,_gdt,_pg_dir,_tmp_floppy_area_pg_dir:startup_32:mov eax,0x10 ;设置段寄

2012-05-15 10:41:49 1058

原创 linux0.11学习2之setup

setup.asm上一篇文章中的setup是用于测试的，不是linux中的setup。现在给出linux中的setup的源代码（nasm实现）;;setup.asm[section .data]INITSEG equ 0x9000SYSSEG equ 0x1000SETUPSEG equ 0x9020[section .text]mov ax,INITSEG ;将系统数据放

2012-05-13 16:29:52 907

原创 linux0.11学习1之bootsect

前段时间参考《自己动手写操作系统》来写操作系统，对操作系统有了更加深刻的认识。现在打算研读linux 0.11的源代码(参考书目：《Linux内核完全注释(修正版v1.9.5)》，《Linux_内核设计的艺术》)。由于linux 0.11源代码的汇编部分，有类似于intel的汇编还有AT&T汇编，本人对nasm比较熟悉，所以打算把汇编部分全部改为nasm汇编来实现。现在给出li

2012-05-12 18:01:59 2642

原创专注于于操作系统31之用boch调试系统内核

先下载安装boch，在安装时选择full（with DLX Linux Demo ），我安装是bochs2.5. 在bochs-2.5的文件夹下建立一个文件夹Tnix ,然后将bochs-2.5文件夹下的所有文件复制到Tinix下，然后，打开Tinix文件夹下的dlxlinux文件夹，把Tinix复制到该文件夹下。接下来，修改该文件夹下的bochsrc.bxrc，把floppya: 1_44=

2012-03-26 18:32:37 1064

原创专注于操作系统30之把控制权交给kernel

在上一篇文章中，我们只是将kernel加载到了内存，并没有转到kernel执行。由于，我们后面的kernel是在linux下编译和连接的，是elf文件格式。有关elf文件格式的内容请参考elf文件格式。我们需要先像加载loader一样把kernel加载到内存，然后根据elf文件格式，把kernel中的相应的段加载到内存中的相应的位置，然后，跳到kernel执行。下面给出loader.a

2012-03-25 16:22:26 1045

原创专注于操作系统29之从loader进入保护模式并分页

在上一篇文章中loader将kernel加载到了内存，在这里我们还要在loader中进入保护模式并启动分页。代码我们可以不用写了，只需复制粘贴即可，把第20篇文章启动分页的代码复制到上一篇文章loader.asm中就可以了。新的loader.asm的源代码如下：org 0100h;=============================================

2012-03-24 14:27:04 1229

原创专注于操作系统28之用loader加载kernel

在上一篇文章中已实现了用boot加载loader，并执行loader，loader中的代码只是显示一个‘L’字符。在这里，我们要用loader加载kernel到内存。加载方法和用boot加载loader的方法一样，只是加载的文件名变了（由loader.bin改为kernel.bin）,加载到内存的地址变了。下面只给出loader.asm的源代码，该源代码是《自己动手写操作系统》上

2012-03-24 12:51:45 1431

在《自己动手写操作系统》的第四章中作者给出了这个函数。作者说这个函数的输入是扇区号，输出是其对应的fat项的值。我觉得说函数的输入是扇区号让人会产生疑惑，说函数的输入是Sector在FAT中的序号更恰当，在源代码中作者也是这么注释的。还有就是函数中有区别对待ax是奇数还是偶数。ax的值是Sector在FAT中的序号。这个函数的目的是根据这个序号，得到该序号所对应的fat项的值。一个fat项占1.5

2012-03-23 20:53:38 1586

原创专注于操作系统26之从软盘引导boot，并加载loader

在这篇文章中我们将从软盘镜像中引导操作系统，至于软盘的制作在上一篇文章中已做了介绍。因为要从软盘中加载，就要了解软盘的结构，这里是fat12文件系统。关于fat12文件系统的介绍请参看fat12文件系统。在这我直接给出《自己动手写操作系统》关于这部分的源代码（书中第4章），不过这代码我也在电脑上敲了一遍，这样印象深刻。在这我主要给出执行的步骤，以及在下一篇文章中对源代码中的GetFATEntry函

2012-03-23 19:50:56 1450

原创专注于操作系统25之软盘镜像

在以后的文章中我们要用到软盘镜像，因为我们是通过软盘来启动操作系统（因为软盘比硬盘更简单，暂时用软盘）的，而现在的计算机又几乎不配软驱，所以我们只有通过虚拟的软盘来启动。在这里我们主要解决3个问题：1.制作虚拟软盘（即软盘镜像），2.格式化软盘镜像，3.向软盘镜像中写入文件 1.制作虚拟软盘。在这是通过WMware来制作的。首先，选择任一个虚拟机，点击edit virtual mac

2012-03-22 22:15:03 1521

原创专注于操作系统24之boot，loader，kernel

在第6篇文章中，我们已能导入操作系统内核（该内核非常小，姑且称为内核），但也只是在实模式下，没有进入保护模式。前面我们已经学习了关于保护模式的很多内容，所以让操作系统进入保护模式是非常简单的。这里先解释一下boot，loader，kernel的意思和作用。boot是引导程序，它的作用是把loader（loader专门用于加载kernel）加载到内存，执行loader。loader是加载程序，它的作

2012-03-18 11:04:58 1876

原创专注于操作系统23之中断进阶

在这里我们要实现一个硬件中断，计时器中断。在上一篇文章中我们屏蔽了所有的可屏蔽的中断，在这将打开IRQ0中断，即时钟中断，只需把送入OCW1的内容由原来的11111111b改为11111110b即可。还要修改一下IDT表的内容，增加一个处理时钟中断的程序。所以，我们只需在上篇的代码中修改几行即可。该程序实现的效果是在屏幕的第一行第70列，出现一个不断变化的字符（时钟改变一次，字符也变化一次）。

2012-03-17 13:46:04 915

原创专注于操作系统22之中断

我们知道中断是计算机非常重要的一部分。那中断是什么的呢？中断就是cpu暂停执行现在的任务，转而去执行更重要或更紧迫的事，执行完后，再返回来执行暂停了的任务。打个比方，你正在做作业时，有人有事找你，你就会暂停执行现在的任务（做作业），转而去处理事情，等事情处理完了，你又回来继续做作业。那怎样启动中断呢？主要有两件事要做：1.建立IDT表（中断描述符表），加载IDT表的信息到IDTR寄存器；2.初始化

2012-03-17 12:49:45 763

原创专注于操作系统21之分页进阶

在上一篇文章中，我们虽然启动的分页，但我们没感受到分页带来的好处。这里，让我们来体会一下分页带来的其中一点好处，用同一个线性地址去访问不同的物理地址处的程序。再说一下，线性地址到物理地址的转换，先用32位线性地址的高20位去找到一个页表项，再把这个页表项的内容（物理页的地址）加上线性地址的低12位（页内偏移），便得到了物理地址。那怎样用同一个线性地址来访问不同的物理地址呢？我们只需把该线性地址所对

2012-03-15 14:50:01 900 3

原创专注于操作系统20之启动分页

启动分页的步骤： 1.建立页目录表，2.建立页表，3.将页目录表的地址放到CR3中，4.将CR0中的PG置1表示启动分页。这里建立一个页目录表（有1024项，每一项对应一个页表），建立1024个页表（每个页表有1024项，每一项对应一个物理页）。下面是程序的代码，参考了《自己动手写操作系统》;;nasm 2.04 ;;nasm fenye.asm -o fenye.comor

2012-03-13 16:43:32 911

原创专注于操作系统19之走进分页

在保护模式下，还提供了分页机制。为什么要分页呢？在开始的分段中，是静态分配的（也就是说段的大小是固定的），这样使内存不能充分利用（因为如果一个小程序放到了一个较大的段中，这样，这个段就有空闲空间，而这个空闲空间又不能被其它程序利用）。后来引入了动态分配（段的大小可以根据程序大小相应的变化），这解决了内存不能充分利用的问题。但在程序结束后，回收内存时，要将空闲内存连起来，这很麻烦。分页可以很好的解决

2012-03-12 22:23:36 790

原创专注于操作系统18之完整的特权级转换

在上一篇文章中，我们已经能从ring0级进入到ring3级，在这里我们将再加上从ring3级到ring0级。从ring3级到ring0级这需要使用在第十四篇文章中提到的调用门来实现。即在进入ring3级后，在使用调用门来调用ring0级代码（注意当发生特权级转换时，堆栈是发生了变化的，上一篇文章已说明从ring0级到ring3级堆栈所发生的变化。当从ring3到ring0级时，ring0级堆栈信息

2012-03-08 23:00:49 1025

原创专注于操作系统17之进入ring3特权级

现在，我们要进行特权级间的跳转，即低特权级代码，调用高特权级的代码；高特权级调用低特权级的代码。我们前面的程序都是在ring0级（特权级最高），所以，我们先实现从高特权级向低特权级的跳转，从ring0级跳到ring3级。从ring0级进入ring3级时，我们的堆栈是发生了变化了的，即ring0级和ring3级各有各的堆栈。所以，首先我们要建立两个堆栈段，一个ring0级的堆栈段，一个

2012-03-08 22:41:26 1051

原创专注于操作系统16之搭建dos环境

前面的文章中的代码，都是作为引导程序，在虚拟机中运行的，但引导程序只能有512字节的大小。然而现在的程序已经超过了512字节，所以不能作为引导程序来运行（当然可以通过加载内核的方式来运行，不过这太麻烦了），现在，我们建立一个dos的环境（即在虚拟机中安装一个dos操作系统），把我们的代码编译成后缀名为com的文件（dos系统中的可运行程序）。我们写代码还是在windows系统中，只是在dos中运行

2012-03-08 16:10:26 740

原创专注于操作系统15之特权级

这里主要看一下CPL，DPL，RPL。要知道它们存放在哪，CPL表示当前代码段的特权级，存放在CS中（cs中放的是段的选择子，后两位表示特权级的大小）；DPL表示被访问段的特权级，放在被访问段的描述符中；RPL放在选择符的最低两位。访问时，要求CPL和RPL中最大的一个要小于被访问段的DPL。（DPL，CPL，RPL的值越大，表示的特权级就越小）。再说一下，一致代码段和非一致代码段

2012-03-05 22:25:20 692

原创专注于操作系统14之初识调用门

在这篇我们将利用调用门来调用代码。调用门也有选择子和描述符，注意这里的描述符和前面的有所不同，这里的描述符是由段选择子，段内偏移（前面段选择子所指向的段），属性等等组成。这里在前面代码的基础上，增加了一个段（通过调用门所调用的段）。在后面的文章中将利用调用门来进行不同特权级间的调用。下面是代码：;;nasm 2.07;;nasm ldt.asm -o ldt.imgorg 07c

2012-03-05 22:06:07 1445

原创专注于操作系统13之LDT

前面在保护模式下，我们所使用的段都是用GDT表描述的，在这里我们将使用LDT表描述的段。一个系统中，GDT表有且只有一个，而LDT表可以没有，也可以有多个。在这里，只建立一个LDT表，我们只需在上一篇代码的基础上加入一些代码就可以了。我们需要加入的代码主要有：1.在GDT表中建立一个LDT表的描述符；2.建立一个LDT表，注意在LDT表中的描述符的选择子的TI是等于1的，表示该选择子将在LDT表中

2012-03-05 17:51:26 1063

原创专注于操作系统12之回到实模式

前面我们实现了从实模式到保护模式的转换，现在来实现实模式到保护模式的转换。转换需注意：要从16位的代码段返回实模式，所以在转换代码中加了一段16位代码（即先从保护模式进入到这个16位代码段，再由这个16位代码段转换到实模式）；在转换到实模式前，需将段寄存器标准化（属性为可读写，大小为0ffffh）,这里用了一个normal描述符来实现.以下代码参照了《自己动手写操作系统》。

2012-03-04 15:39:12 788

原创专注于操作系统11之保护模式进阶

在上一篇中，我们已经完成了从实模式到保护模式的转变，并且还在保护模式下，输出了一个字符，但这在实模式下也能做到。这没体现出保护模式的优势，现在我们要充分利用保护模式的优势，完成向内存大地址（比如5M的地址）的读写（实模式只能寻址1M，保护模式能寻址4G）。下面的代码是参照了《自己动手写操作系统》，但我在这里把它更加的简化了，只保留了我们需要关心的部分，即完成向内存大地址的读写，只需在上一篇代码中加

2012-03-04 11:42:01 840

原创专注于操作系统10之走进保护模式

首先说一下，从实模式进入保护模式的步骤。 1.建立GDT表，也就是填上段描述符。(此处不考虑描述LDT表的描述符，TSS描述符)。 2.把GDT表的信息，也就是GDT表的基地址，和表限信息装入GDTR。 3.打开A20地址线，因为在实模式下只用了20根地址线，而保护模式下要用32根，所以要将另外的地址线打开。 4.将CR0的PE置1表示CPU处于

2012-02-28 22:58:39 906 3

原创专注于操作系统9之保护模式基础知识b

在这介绍一下，控制寄存器，CR0,CR1,CR2,CR3。它们是用来存放全局特性的机器状态，如是否分页，处于实模式还是保护模式等等。这里特别注意，CR0中的PE，当PE=1时，系统在保护模式下运行，PE=0时，系统在实模式下运行。这在后面由实模式转换到保护模式时要用到。CR1为后来的intel CPU 保留CR2 放页故障的线性地址CR3 放当前任务的页目录表的基址。

2012-02-28 17:39:54 557

原创专注于操作系统8之保护模式基础知识a

要知道保护模式下地址的变换，就要知道几张表，和几个寄存器。三张表GDT,LDT,IDT。四个寄存器GDTR，LDTR，IDTR，TR。先区分两个名词，描述符和选择符。描述符是用来描述一个段，包括段的基地址，段限，段的属性。选择符是用来查找描述符用的。 GDT是全局描述符表，这个表只有一张。其中有段的描述符，LDT的描述符（描述LDT表的位置，长度等），TSS描述符（描述任务的状态信息，

2012-02-27 22:30:29 735

原创专注于操作系统7之初识保护模式

前面的引导程序，操作系统内核都是在实模式下运行的。实模式是32位cpu的一种工作模式，它还有保护模式，虚拟8086模式。而我们所常用的操作系统，如windows，linux都是在保护模式下运行的。那为什么，还要有实模式？这是为了兼容以前的16位cpu，让在16位cpu上运行的程序，也能在32位cpu上运行。保护模式和实模式有什么区别呢？第一，保护模式的寻址范围更大，实模式下有1M的寻

2012-02-27 21:17:07 619

原创专注于操作系统6之导入操作系统内核

前面的引导程序，只是显示了一个字符串，但它还没执行它的主要任务，即导入操作系统内核。当然这里的操作系统的内核是非常简单的，在这主要是说明导入的过程。下面是引导程序和操作系统内核的代码。引导程序 myboot.asm 的代码;;nasm 2.07 汇编org 7c00Hcall welcome ;调用欢迎模块，显示欢迎字符call loadkernel ;导入操作

2012-02-26 12:04:36 953 2

原创专注于操作系统5之引导程序代码

这里给出一个很简单的引导程序代码，它功能是先显示一段字符，并允许通过键盘输入字符，并显示在屏幕上，还没引导操作系统。这段代码是我看过《自己动手写操作系统》后，根据理解自己写的，在VMware虚拟机机中实现的（因为这段引导程序是以软盘作为引导盘的，而现在的计算机几乎都不用软盘，所以，只能通过虚拟机来实现）知道16位汇编，知道中断，就非常简单了，这个可看一下王爽老师的《汇编语言》，相当的经典。关于B

2012-02-25 11:38:05 1303

原创专注于操作系统4之引导程序

以通过硬盘的启动为例，引导程序放在硬盘（假设放在c盘）的首扇区（0号柱面，0号磁头，1号扇区），它只有且只能有512字节的大小。BIOS怎么知道它是不是引导扇区呢？只要首扇区中的程序满足，有512字节的大小，并且以0aa55H 这两个字节作为结尾，那么该程序就是引导程序，它所在的这个首扇区就是引导扇区。因为这个程序是如此的小，所以，它做不了太多事，它主要功能是跳到操作系统代码的入口地址

2012-02-25 10:15:14 784

原创专注于操作系统3之计算机的启动过程

我们使用计算机，都是在操作系统下来用的，如windows，linux等，那操作系统是怎样从没有到有的呢？那就需要了解一下计算机的启动过程。操作系统也是一个程序，也是由一段代码组成，在计算机没启动之前，它是放在硬盘上的。我们要启动操作系统，就要知道它在硬盘上的位置，而这个位置由硬盘上的引导扇区给出。引导扇区上存放的也是一段代码，叫引导程序，它来负责把操作系统调入内存，运行起来。计算机加

2012-02-25 09:49:25 988

原创专注于操作系统2之操作系统的从无到有b

4.多道程序设计早期的CPU只有一个核，这时CPU中只能运行一个程序的代码。一个程序总的来说会有3部分操作：输入，计算，输出。而输入，输出是不需占用CPU的。假如，有一个程序运行一段时间后，需要用户输入一个数据，才能继续运行下去。而输入的过程是缓慢的（相对与高速的CPU来说）。输入时，CPU便处于空闲状态，这便没有充分的利用CPU。如果让空闲的CPU再去运行另一个程序，等用户输入完成

2012-02-23 22:30:33 778 1

原创专注于操作系统1之操作系统的从无到有a

1.纯手工计算机最终处理的都是0和1的序列，因此给计算机处理的程序最终也是0和1的序列。早期是将0和1的序列记录在打孔的纸带上，比如有孔表示0，无孔表示1。运行程序的过程是先将要输入的程序记录到打孔的纸带上，然后，将纸带送入计算机进行处理，等计算机运行完程序，得出结果，并将结果打印到纸上，这时便可以输入下一个程序。纯手工阶段，cup的利用率非常低，因为它既要读纸带，

2012-02-23 21:57:44 773

大道至简的专栏