一个从零编写的 x86 32 位保护模式操作系统 · 自举 · 中文原生
AMUNOS 从一段 FAT12 引导扇区启动，进入 x86 32 位保护模式（Ring 0，无分页，VA==PA）。 它内置 TinyCC 编译器 与 minilibc 标准库——在 OS 自带的 shell 里就能直接编写、 编译、运行标准 C 程序，形成闭合的"自举"链路：
写 HELLO.C → TCC HELLO.C -o HELLO.EXE → ELF HELLO.EXE → HELLO OK from TCC
在此基础上提供 内核驻留的图形窗口服务器（AMUNOS Classic GUI 0.3）：
窗口 / 控件 / 菜单 / 多行编辑 / 鼠标 / 中文点阵渲染，全部经 int 0x30 系统调用
对用户态暴露——用户程序几十行 C 就能写出带菜单栏、复选框、文本编辑器的完整 GUI。
| 子系统 | 能力 |
|---|---|
| 引导 | FAT12 引导扇区 → 双段加载内核（AH=02h 128 扇 + AH=42h LBA 扩展读 64 扇）→ 保护模式 |
| 调度 | PIT 100Hz 抢占式轮转多任务，后台演示任务证明并发 |
| 内存 | 内核堆 mem.c（0x400000 起 4MB）+ 用户 brk 堆 2MB + ELF 载入 0x100000 |
| 文件系统 | FatFs R0.16b 后端：FAT12/16/32 自动识别，多盘制，跨盘路径，/ 分隔；ISO9660 只读 |
| 存储与设备 | 统一块设备层 7 槽：IDE ATA ×4、FDC 软盘（非 DMA 运行时驱动）、ATAPI 光驱（PIO READ10）、AHCI SATA（poll 只读）；DEVS 设备列表、PCI 枚举、自动挂载 |
| ELF | 标准 ELF32 加载器，PT_LOAD 段 → 0x100000，跳 e_entry |
| 编译器 | TinyCC 0.9.27（TCC.ELF），任意盘/目录 TCC x.c -o x.exe 编译→链接→运行闭环 |
| Shell | REPL、行编辑（←→/Home/End/Del）、DIR -P 分页、按名运行 XXX.ELF/.EXE/... |
| 中文 | GB2312/UTF-8 全链路：中文文件名（8.3 短名塞 GB 双字节）、点阵渲染（HZK16）、U2GB 映射表 |
| 串口 | COM1 屏幕镜像 + 键盘/串口统一输入源，串口即远程控制台 |
| GUI 0.3 | 内核窗口服务器：多窗叠放 / 拖动 / 最小化·最大化·关闭 / 8 类控件 / 菜单栏 / 文本编辑 / 全中文 |
图形栈：VBE 640×480×16bpp 帧缓冲。内核 gui.c 是一个 retained-mode 窗口服务器——
每个窗口一块离屏 RGB565 缓冲，变更后按 Z 序增量合成到 LFB（单窗 blit / 区域暴露 /
拖动快路径三档，全程无整屏闪烁）。用户程序只调 syscall，从不直接碰显存。
窗口管理
- 多窗口叠放（Z 序）+ 活跃窗口模型：点击只作用于活跃窗；活跃窗恒在最顶层，蓝色标题，非活跃灰色
- Chrome 三钮 ▁最小化 / ▢最大化 / ✕关闭，标题栏拖动（drag-copy 快路径，拖动零闪烁）
- 最小化 = 18px 标题条（可再拖动/还原）；最大化/还原；Win9x 风格边框与硬边阴影
- 菜单栏 + 下拉弹层（Alt+字母助记符、方向键+Enter、弹层恒在 Z 顶、跟随点击位置）
控件（8 类）
| 控件 | 交互 |
|---|---|
| Button | 点击 / Tab 聚焦 / 空格·Enter 激活，Win9x 凸起边 |
| Label / StatusBar | 文本标签 / 窗底状态栏（实时回显） |
| Edit | 单行输入：光标处插入、←→/Home/End/DEL、整字形退格（不劈 CJK） |
| Textarea | 多行编辑：↑↓←→/PgUp/PgDn、回车换行、内容可经 syscall 读回 |
| List | 点击/方向键选择，选中项与文本读回 |
| Checkbox / Radio | √ 勾选 / 同组互斥单选 |
| Menu | 菜单栏 + 下拉弹层，GEV_CLICK 事件 (menu<<8)|item |
文本选中：Shift+方向键扩展 / 鼠标拖选，选区字节对齐整字形（不劈开 UTF-8/GB 汉字）， 键入/删除替换选区。
控件演示程序 gui/gui-demo.c（shell 里输入 GUI）囊括以上全部能力。
构建与测试在 WSL 中完成（依赖 nasm / gcc-multilib / ld / python3 / qemu-system-i386）：
cd /mnt/c/Users/XU/Desktop/OSdev
make kernel.bin # 构建内核（双段引导，<96KB）
python3 mka_img.py A.img # 打包 A: 系统盘（boot + kernel + TCC + 字库 + 样本）
make B.img C.img # B: FAT12 / C: FAT16 数据盘
python3 mkd32.py D32.img # D: FAT32 数据盘
python3 mkiso.py CD.iso # ISO9660 测试光盘
make run-trio-gui # 三盘图形运行（A: 引导 + B:/C: 数据）
make run-cdrom # ATAPI 光驱 + ISO9660（-drive ide-cd）
make run-ahci # AHCI SATA（q35 + ICH9，D32 挂 AHCI 端口）
make run-serial # 串口远程控制台（另开终端 ./serial-console.sh）启动后：
A:/> GUI ← 控件演示（窗口/菜单/编辑器/复选/列表）
A:/> EDIT ← FreeDOS EDIT 风格编辑器（中文显示）
A:/> TCC USR/SRC/HELLO.C -o HELLO.EXE && HELLO
A:/> DEVS ← 设备列表（IDE/软盘/光驱/SATA + PCI）
D:/> DIR / TYPE ← FAT32 数据盘、ISO9660 光盘同一套命令
python3 validate_gui.py # GUI 16 项：渲染/弹窗复原/列表/输入/多行/选中/chrome/拖动/复选/菜单/Tab
python3 validate_zh.py # HZK16 加载 / 汉字渲染
python3 validate_editzh.py # DIR 中文文件名 / EDIT 中文 / 退格整字删
python3 validate_box.py # 框线字形
python3 validate_storage2.py # 存储栈 3 项：IDE/FAT 多盘、ATAPI+ISO9660、AHCI(q35)validate_gui.py 全自动：启动 QEMU（-display none -monitor tcp），sendkey/mouse_move
注入交互，pmemsave 抓帧缓冲做像素级断言（颜色/字形数/选区高亮/拖动暴露区），无需人工盯屏。
OSDev/
├── boot.asm / head.asm 引导扇区（双段加载） + 32 位入口与中断桩
├── kernel.c kmain + shell REPL
├── command.c shell 命令（DIR / ELF / TCC / COPY / MKDIR ...）
├── gui.c ★ 内核 GUI 窗口服务器（窗口/控件/菜单/合成器）
├── gui/gui-demo.c 控件演示程序（GUI.ELF）
├── fb.c / vga.c VBE 帧缓冲 + Latin/CJK 点阵绘制 / 文本模式中文渲染
├── latin_font.h 内嵌 Latin 点阵字库（不依赖 BIOS INT 10h/1130h）
├── fs.c / disk_io.asm 文件系统（FatFs 后端 + ISO9660） / 磁盘 I/O
├── fatfs/ FatFs R0.16b vendor（BSD-1clause）
├── dev.c/h 块设备层（7 槽）+ 设备枚举 / 自动挂载 / PCI 扫描
├── fdc.c/h 软盘运行时驱动（非 DMA 模式，IRQ6 字节中断）
├── atapi.c/h ATAPI 光驱 PIO 驱动（IDENTIFY PACKET / READ10）
├── iso9660.c/h ISO9660 只读文件系统（PVD / 目录记录 / extent 读）
├── ahci.c/h AHCI SATA poll 只读驱动（PCI 0106 → BAR5，READ DMA EXT）
├── kbd.c / mouse.c PS/2 键盘 / 鼠标（IRQ 中断门 + 排干循环，GUI 鼠标三层修复）
├── idt.c / task.c 中断描述符表 / 抢占式多任务
├── mem.c 内核堆分配器（0x400000 起 4MB）
├── syscall.c int 0x30 分发（55+ 系统调用）
├── elf.c / fault.c / serial.c
├── edit-fdos/ FreeDOS EDIT 0.7d 移植（EDIT.ELF）
├── libc/ 用户态 minilibc + syscall 内联封装
├── mka_img.py / mkbimg.py / mkcimg.py / mkfat16.py 镜像构建器
├── mkd32.py / mkiso.py FAT32 数据盘 / 最小 ISO9660 光盘构建器
├── qtest.py QEMU 冒烟测试驱动（串口日志 + monitor sendkey）
├── build-tcc.sh / build-libc.sh 交叉编译 TinyCC / minilibc
├── HZK16 GB2312 简体点阵字库（A: 盘装入）
├── validate_*.py QEMU 像素级回归测试（GUI/中文/存储栈）
└── docs/ 设计文档（GUI 规划 / 输入法 / 生态 / 路线）
| 地址 | 用途 |
|---|---|
0x07C00 .. 0x08000 |
引导扇区 |
0x08000 .. ~0x25000 |
内核（双段加载，<192KB；rsvd 385 扇 = 1 boot + 384 kernel） |
0x90000 |
内核栈顶（向下生长） |
0x70000 |
FAT 缓存 |
0x100000 .. |
ELF 载入地址 |
0x200000 .. 0x400000 |
用户 brk 堆（libc malloc） |
0x400000 .. 0x800000 |
内核堆（fd 缓冲 / GUI 窗口离屏缓冲） |
0xFD000000 |
VBE 线性帧缓冲 640×480×16bpp |
ABI：eax=调用号, ebx=arg1, ecx=arg2, edx=arg3，返回值在 EAX。
| 号 | 函数 | 说明 |
|---|---|---|
| 1–4 | putchar/getchar/puts/putnum | 控制台 |
| 5/6 | malloc/free | 内核堆 |
| 7 | sleep | 睡眠（tick） |
| 8–12 | open/close/read/write/lseek | 文件 I/O（fd 0-2 控制台） |
| 13/14 | exit/brk | 退出码 / 用户堆断点 |
| 15/16 | getkey/getmods | 阻塞键码 / 修饰键状态 |
| 17 | readdir | 列目录（原始 8.3 字节，含 GB2312） |
| 18/19 | mouse/keyhit | 鼠标状态 / 非阻塞按键查询 |
| 20–24 | cursor/mouse 叠加控制 | 软件光标与鼠标 |
| 25 | video_base | 文本软缓冲基址 |
| 26/27 | utf8togb/cjkwchar | Unicode→GB2312 / 绝对格画汉字 |
| 号 | 函数 | 说明 |
|---|---|---|
| 28/29 | gui_enter/leave | 接管屏幕 / 退出回文本渲染 |
| 30/31/32 | gui_win/win_close/win_raise | 建窗（自动激活置顶）/ 关窗 / 置顶 |
| 33 | gui_wnd_text | 设控件文本 |
| 34–38 | gui_btn/lbl/edit/list/list_set | 建按钮/标签/输入框/列表，加列表项 |
| 39/40 | gui_fill/gui_text | 窗内填色 / 像素文本 |
| 41 | gui_dialog | 居中弹窗（自动激活） |
| 42 | gui_editchar | 输入框编辑：光标处插入 / 退格 / ←→HOME/END/DEL |
| 43 | gui_events | 取事件批 gui_ev_t{type,win,ctl,ch}（CLICK/KEY/ENTER/CLOSE） |
| 44–46 | gui_tarea/set/get | 多行文本区：建 / 设内容 / 读回内容 |
| 47/48 | gui_list_get/n | 列表选中项文本+索引 / 项数 |
| 49/50 | gui_check/check_set | 复选框建 / 置状态 |
| 51 | gui_radio | 单选钮（同窗同组互斥） |
| 52–54 | gui_menubar/menu_add/menu_item | 菜单栏 / 加菜单（文件(F) 助记符解析）/ 加项（- 分隔线） |
| 55 | gui_statusbar | 窗底状态栏 |
事件类型：GEV_CLICK=1（列表点击 ch=项索引，菜单点击 ch=(menu<<8)|item）、
GEV_KEY=2、GEV_ENTER=3、GEV_CLOSE=4（✕ 关闭通知，程序自决退出）。
docs/AMUNOS_Classic_GUI_设计与实现规划.md— GUI 设计规范（Win9x 配色/控件层次/路线图）docs/中文输入法_设计.md— 拼音 IME 方案（全用户态，零内核增量）docs/AMUNOS_操作逻辑_生产工具_应用生态规划.md/docs/AMUNOS_未来路线报告.md
版本号约定：内核 vX.Y.Z（串口与 shell 启动横幅一致），GUI 独立版本 GUI 0.3。
变更历史见 git 提交信息（每 commit 标注版本）。
个人学习教育项目。含第三方组件：
- FreeDOS Edit / DFLAT →
edit-fdos/（GPL，遵其自身许可） - TinyCC →
makar/vendor/（LGPL，含盘符冒号路径补丁） - HZK16 GB2312 点阵字库 → 公开简体点阵字库
请遵守各自许可条款。