实现自己的操作系统－－序

最近整理电脑，找到自己2年以前写的一个操作系统，放到网上共享一下。当时的代码有的地方看起来还比较幼稚。

系统开始时的bootloader部分是参考《自己动手写操作系统》做的，那本书里面如何搭建环境写得很详细，另外还有一些PC的基本概念写的也不错，推荐大家看一下；从分段分页开始我参考了Linux2.4的风格，没有按照那本书上的走。调试环境是Virtual PC和Bochs。

以下为当时写的总结：

 2006-1-26 20:40     ReadMe.txt

实现了一个简易的操作系统，功能包括：
分段、分页的保护模式；
fat2文件系统下的二级引导过程；
elf格式内核的解析和加载过程；
保护模式下的时钟中断和键盘中断；
printf的实现，其中包括了系统调用；
屏幕的显示，包括部分的滚屏功能；
两个进程，每秒中进行一次时钟中断。

 

内存规划：
 0000:0000--0000:03ff 实模式栈，总长1k
 0000:0400--0000:04ff ROM BIOS 参数区（保留段）
 0000:0500--0000:0fff free
 0000:1000--8000:efff kernel.bin
 8000:f000--8000:ffff 硬件检测参数
 
 9000:0000--9000:01ff boot代码，总长512
 9000:0200--9000:13ff fat内容，总长1200h
 9000:1400--9000:2fff 根目录内容，总长1c00h
 9000:3000--9000:fbff loader.com

 9000:fc00--9000:ffff extended BIOS data area（保留）
 a000:0000--b000:ffff Display adapter reserved（保留）
 c000:0000--d000:ffff Reserved for rom expansion（保留）
 e000:0000--e000:ffff Expansion of system ROM（保留）
 f000:0000--f000:ffff System ROM（保留）
 
 0x100000--  搬移后的kernel.bin
 
 0x101000--0x102000 页目录表
 0x102000--0x104000 两个页表，寻址8M
 0x104000--0x105000 零页

其中的硬件检测参数区8000:f000开始：
 偏移0x1e8处开始的4字节为E820的数目。
 偏移0x2d0--0x550的0x280字节为内存检测结果。
内核启动后会将这些信息拷到0页。

 

boot.bin:
    当使用mov ax, [si+...]时，是把该地址处字节读入ah，+1处字节才读入al。原先没有考虑到这种情况，这在写loader.com的时候已经改正。
 实模式下中断发生时，中断向量表放在0－1k的内存区间中，每个中断向量4个字节，总共256个。
loader.com:
    自检内存大小。
    将kernel.bin读到内存中。
    进入保护模式。
    在保护模式下将kernel.bin搬移到100000h处并跳转。（注意这里有一个elf的解析过程）
    其它功能待定。
kernel.bin:
 从此处开始使用C语言。
 以后将会有很多东西参考Linux内核。

2005/12/19，周一，文件夹1-1
 实现了一个简单的函数调用。
2005/12/20，周二，文件夹1-2
    实现了代码的自举。
2005/12/21，周三，文件夹1-3
    了解了fat12的结构，实现了软盘的读取，将fat12和根目录都拷贝到了内存中。
2005/12/22，周四，文件夹1-4
    将部分函数调用改成了宏定义，成功压缩了编码。
2005/12/23，周五，文件夹1-5
    实现了指定文件的查找，并增加了返回到dos的代码。
2005/12/24，周六，文件夹1-6
    将制定文件拷贝到制定内存区域，并实现了跳转。改正了读取软盘的一个bug（第一次读的时候会出错）。最终还剩下60字节的空余。

2005/12/28，周三，文件夹2-1
 实现了内存检测。
2005/12/29，周四，文件夹2-2
 实现了kernel.bin的拷贝，并写了一个示例的kernel.bin。能够成功运行。
2005/01/03，文件夹2-3
 现在能够成功跳入保护模式。
2006-1-4，文件夹2-4
 实现了elf文件的解析。
2006-1-5 19:56 2-5  
 将源代码重新组织了一下，重写了makefile
2006-1-5 20:35 2-6
 重新调换了保护模式中的gdtr
 （后来证明这里是错的，gdtr中应该是线性地址，而不是这里的屋里地址）
2006-1-6 15:58 2-7
 将内核的虚拟地址改成了0xC0100000
 对前8M空间进行了分页操作。
2006-1-9 14:44 2-8
 实现了软中断的调用。
 gdt和idt中的内容都应该是经过页式映射的线性地址。

2006-1-9 23:43 3-1
 实现了和C函数的整合。
2006-1-12 23:47 3-2
 将光标的行列值改成了全局变量。
2006-1-14 03:19 3-3
 实现了中断函数的初始化。
2006-1-14 23:28 3-4
 实现了部分printf的功能，能够分辨%d和%x。
 还没有在其中实现系统调用、/n/t、光标跟随移动等。
 实现了一些字符串函数。
2006-1-15 23:01 3-5
 完善了printf，当前拥有的功能包括
 /t /n %x %d
 已经能获取内存信息，目前暂不添加内存映射。
2006-1-16 22:03 3-6
 完善了中断函数。
 general_intr.c中的宏定义和中断的实现是值得好好研究的。
2006-1-17 20:38 3-7
 操作了8259，实现了一个时钟中断。
2006-1-18 3:09 3-8
 实现了光标的跟随移动。
2006-1-18 7:26 3-9
 实现了滚屏操作，但目前只支持一个控制台。
2006-1-20(home) 18:01 3-10
 实现了键盘的读取。
 inb等函数也已实现。
2006-1-24 11:02 3-11
 实现了不同权限之间的切换。
2006-1-24 22:22 3-12
 实现了一个简单的陷阱门。
2006-1-25 17:32 3-13
 添加系统调用实现了write_console，目前暂时还没有控制台的概念。
 此系统调用还实现了返回值的功能，比较有趣的。
2006-1-26 20:04 3-14
 实现了进程切换。