x01.os.7: 傻子一样的等

傻子一样的等

昨日出差,办完事后,下午 2:30,准备进长途汽车站买票回家,被一人拦住,说可以带我进去,车马上就要开了,买票来不及。我以为是汽车司机,就跟了进去。进去后,他打了个电话,说 3:30 车才到,让我先把票买了。我把钱给他,他拿了个代客车票的单子,写了几个字给我,说上车时再换票,然后就走了。人已走,车没来,我拿着写了字的纸,感觉像傻子一样的等。3:30,车来了,我凭那张纸,顺利的上了车。是为记。

保护模式

实模式采取 segemnt:offset 的方式,表示 20 位的内存地址。保护模式,段值却变成了索引,指向 descriptor 数据结构,包含基地址,段界限,属性。就像键盘的 key 不是按顺序排列的一样,这个描述符也称得上错落有致。历史原因不去管它,其构成如下图:

不难看出,base 32 位,limit 20 位,attribute 12 位,共 64 位。这就是大名鼎鼎的段描述符。现在,我们就来实现一个保护模式的基本框架。

1.建议安装双系统,参看 win8 硬盘安装 ubuntu:http://www.cnblogs.com/china_x01/archive/2010/11/09/1872739.html

2.进入 ubuntu,在终端中执行如下命令

  sudo apt-get install vgabios bochs bochs-x bximage

这是于渊给出的,但在麒麟中有点问题,还需执行

  sudo apt-get install bochs-sdl

运用时,bochsrc 配置文件开头需添加 display_library : sdl,最后 keyboard_mapping 也要将 x11-pc-us.map 改为 sdl-pc-us.map 。虚拟机安装后,就是开发工具了,执行

  sudo apt-get install build-essential nasm

原则上,这些就够了。你可以用 gedit 或 vi 来开发。但我更喜欢 eclipse,所以可执行

  sudo apt-get install eclipse

如提示需依赖项,可执行

  sudo apt-get  update

当然,CDT 是不可少的。到网上搜素下载,在 eclipse 的 help => install new software 菜单中添加,需注意版本。OK!

3.运行 eclipse,建一 c 空 makefile 项目 x01.os,完整代码可在 x01.Lab.download 中下载。项目中,freedos.img 文件来自 bochs 网站,a.img 由 bximage 创建。在终端中进入 x01.os 目录,执行 bochs,在 bochs 中执行 A:>format B:,对 a.img 进行格式化,退出。进入 /mnt/ 执行 sudo mkdir temp,退出。执行 make all 后,执行 bochs,在 bochs 中输入 A:>B:\boot.com,回车,运行效果图如下:

其中红色的字,数据保存在内存 5M 处,远大于实模式 1M 的限制,进入保护模式无疑。关于代码如 mov ax, 0xAC00; int 0x21; 等的解释,可参看 note 中的 DOS 中断。这就像查字典一样,两向对照,当不太难。如能买本《Orange‘S 一个操作系统的实现》,那就更好了。

4.关键部分,是由保护模式跳回实模式。在 .begin 段中,mov [backRealMode + 3], ax 保存的,就是实模式的 segment 地址。在 .code16 段中,backRealMode: jmp 0:realEntry 就是跳回的关键。保存时为什么 +3 ?jmp 1 字节,realEntry 是偏移 2 字节,所以 +3。当执行 backRealMode: jmp 0:realEntry 时,实际上执行的是 jmp segment:realEntry,由此跳回实模式。

时间: 2024-10-19 10:50:00

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x01.os.8: 加载内核

在 x01.os.7 中,借助 freedos,学习了保护模式.但操作系统必须完成引导:boot, 加载内核:loader,kernel,进而管理process,memory,file等. 引导比较简单,开机启动时,CPU 采取硬的方式,直接把 BIOS 载入内存某处运行.这就是电脑启动时按 DEL 键可以看到的画面.此时,无硬盘可以,无内存则不可以.BIOS 是一个只读芯片,但我认为它仍有可写的部分,否则,启动盘设置的保存,就说不通.BIOS 退出时,它会检测启动盘 0 扇区的最后两个字节,是

x01.os.9: 进程切换

进入内核后,当然不能无所事事.先创建三个进程,分别打印 A,B,C.虽然只是简单的打印,但却是一切扩展的基础,不可等闲视之. 进程切换,涉及一系列的寄存器需要保护,于是,就有了 ProcessStack 结构,代码如下: typedef struct { u32 gs; u32 fs; u32 es; u32 ds; u32 edi; u32 esi; u32 ebp; u32 KernelEsp; u32 ebx; u32 edx; u32 ecx; u32 eax; u32 RetAddr;

x01.os.14: 时间都去哪儿了

时间都去哪儿了 老帕的“花儿为什么这样红”,三分钟引起六次欢呼,却败给了张碧晨.试想一下,如果是人气更高的陈冰,即使唱得和张碧晨一模一样,可能仍然不敌老帕,为什么张碧晨就能取胜呢?有这么个笑话:一人弹琴无人听,但一老妇人听得却潸然泪下.原来她的亡夫是弹棉花的!这虽是个笑话,却一语道破玄机.歌声动人,除了唱功,还有感情因素在里面.假如老帕的”花儿为什么这样红“是 1 分, 那么,张碧晨的父女情为 1 分, ”时间都去哪儿了“为 1 分.2 : 1, 张碧晨胜出也就理所当然了. shell 的实现

x01.os.1: BIOS 中断

这只是一点准备工作.为了显示字符串,需要调用中断:int  0x10 (AH=0x13).具体参数设置,参考我的归纳整理如下: INT 10 (AH = 0) -----------------功能:设置显示方式调用参数:    AL = 00:40 * 25 黑白方式         01:40 * 25 彩色方式         02:80 * 25 黑白方式         03:80 * 25 彩色方式         04:320 * 200 彩色图形方式         05:320

x01.os.13: 文件系统

停了两天电,忽然得空闲.找来破吉他,已然不成弦.           丁丁当当敲,敲到电来到.为把时间捡,熬夜三四点. 从我的置顶随笔 x01.Lab.Download 中下载 x01.os.12.tar.gz, 解压后由终端进入 os 目录,输入 bochs  命令即可见到如下界面: 注意下面的四行,分别是 open,write, read, unlink 文件.调用代码如下: 1 void TestA() { 2 int fd, n; 3 char path[] = "/test"

x01.os.18: MBR

硬盘不同于软盘,它是要分区的.这时,mbr(master boot record)便不可少了.安装 os 硬盘的第一扇区,开始有一小段不多于 446 字节的程序,然后是分区表 512-446-2 字节,然后是引导标志 0xAA55 两字节.这一小段程序,便是 mbr 的主体.mbr 首先将其自身复制到 0x0600 处,代码如下: ; 0x7C00 => 0x0600 mov si, sp push si mov di, 0x0600 mov cx, 0x200 cld rep movsw 这是

x01.os.12: 在 windows 中写 OS

在 windows 中写操作系统,需要一系列的辅助工具.在此,要感谢川谷秀实!所有工具,都在 z_tools 文件夹中.有了大师的帮助,不妨也来尝试在 windows 中写一把 OS. 源代码及工具可到 x01.Lab.Download 中下载.进入 src 文件夹,只有两个文件,一个是 run.bat, 一个是 boot.s.boot.s  都是大同小异的,skip!run.bat 内容如下: ..\z_tools\nask boot.s boot.bin boot.txt ..\z_tool

x01.os.19: linux 0.0

linux 0.0 是一个丢失的版本,但赵炯老师又在 linux 0.11 的基础上,使它起死回生.www.oldlinux.org 有大量资源可供下载,值得一看. 1.要编译运行,首先需安装:sudo apt-get install bin86,取其 as86,ld86 也. 2.makefile 有两点要注意,一是 ld  的入口为 0,二是使用 objcopy 对 head 进行转换拷贝. 3.代码可到我的置顶随笔 x01.lab.download 中下载 x01.los.0.tar.gz

x01.os.11: IPC 路线图

学习的最好方法就是看代码,所以我们不妨跟着 IPC 的调用路线图,来学习学习 IPC. 从 x01.Lab.Download 下载代码后,首先进入 main.c 文件,在 TestA 中,有这么一句:Print("<Ticks:%x>", GetTicksIPC()); 其中,GetTicksIPC 就是通过 IPC 获取时间 tick 数.进入 GetTicksIPC,会看到如下代码: 1 m.type = M_GetTicks; 2 _SendReceive(M_Bot