MyOS

从零开始设计一个操作系统，并运行在裸机上。

整个项目分为多个实验，每个实验都可以独立执行，每个实验在前一个实验的基础上添加了新的特性，形成一个更完善的OS。

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实验环境

工具

• 虚拟机：VMware
• 编译链：nasm + gcc + ld
• 映像文件制作工具：dd命令
• 映像文件读写工具：winhex 或 dd命令

安装OS过程

1. VMware创建裸机

① 新建虚拟机 (典型)
② 选择"稍后安装操作系统"
③ 选择"其他"操作系统以及"MD-DOS"版本  
④ 添加软盘驱动器 (使用软盘映像文件)  

2. 生成映像文件

① dd命令制作映像文件。  
② 编译程序，生成二进制文件。  
③ winhex或dd命令将二进制文件写入映像文件。   
④ 将该映像文件设置为虚拟机的软盘映像文件。  

关于dd命令

• 制作映像文件：
  dd if=/dev/zero of=disk.img bs=512 count=2880
  生成一个由"2880个大小为512字节的块"组成的"空白"(0值字节)文件，即1.44MB大小
• 将二进制文件写入映像文件：
  dd if=kernel.bin of=disk.img bs=512 seek=1 count=16
  将二进制文件的前16个块(块大小512B)写入到映像文件第1个块(从0开始)的起始地址

编译

编译环境

• 安装gcc，nasm，ld并添加到环境变量。
• 或将Tools文件夹添加到环境变量中，便可编译汇编程序，C程序，并且进行链接。
• 或将原程序文件放到Tools文件夹下进行编译链接。

编译命令

• nasm直接汇编生成二进制文件：nasm boot.asm -o boot.bin
• C与汇编混合编程(见实验3)：使用 gcc 编译 C 程序生成.o文件，使用 nasm 汇编 x86 程序生成.o文件，使用 ld 将.o文件进行链接生成.tmp文件，使用 objcopy 命令将.tmp文件复制成.bin文件。

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实验内容

实验1：接管裸机的控制权

设计引导程序，使用裸机加载并执行引导程序。

了解电脑启动过程。

实验2：加载用户程序的监控程序

以引导程序为监控程序，实现对用户程序的加载控制。主要利用了BIOS的中断功能(BIOS的13H中断读扇区到内存)

• 实现4个有输出的用户程序。
• 设计引导程序，用于将用户程序加载到指定内存位置，并跳转该程序。(实现OS运行用户程序的功能)

** 实验3：C与汇编混合编程

• 将引导程序与内核程序分离，为扩展内核提供发展空间。(引导程序只负责加载内核)
• 添加C的元素，使用汇编与C混合编程技术，提高程序的表达能力。

* 实验4：中断机制编程技术

• 掌握实模式硬件中断系统原理和中断服务程序设计方法。实现对时钟、键盘/鼠标等硬件中断的简单服务处理程序编程和调试。
• 掌握操作系统的系统调用原理。实现系统调用框架，提供若干简单功能的系统调用。
• 掌握 C 语言库的设计方法，为自己的原型操作系统配套一个 C 程序开发环境

* 实验6：二状态多进程

• 实现多进程的二状态模型，维护进程控制块。
• 设计时间片轮转调度过程，实现多进程并发机制。

实验7：进程控制和通信

• 实现五状态进程模型
• 实现父子进程的通信(共享内存)

实验8：进程同步机制

• 设计信号量机制
• 模拟生产者消费者问题