30天自制操作系统代码,准备工作

编写一个操作系统是许多程序员梦寐以求的挑战。而《30天自制操作系统》这本书，正是为了帮助读者实现这一梦想而诞生的。本书由日本作者川合秀实撰写，旨在通过30天的学习，让读者从零开始，一步步构建出一个具有窗口系统的32位多任务操作系统。本文将基于这本书的内容，分享一些关键代码片段，帮助读者更好地理解操作系统开发的过程。

准备工作

在开始编写操作系统代码之前，我们需要做一些准备工作。首先，确保你的计算机上安装了适合开发操作系统的工具，如汇编器、链接器和编译器等。此外，还需要了解一些基础知识，包括计算机架构、操作系统原理、汇编语言和C语言等。

第1天：环境搭建

在第一天，我们需要搭建开发环境。这包括安装必要的软件，如NASM汇编器、GCC编译器、BOCHS模拟器等。以下是一个简单的环境搭建步骤：

下载并安装NASM汇编器。

下载并安装GCC编译器。

下载并安装BOCHS模拟器。

配置BOCHS模拟器，使其能够加载和运行我们的操作系统。

第2天：编写引导程序

引导程序是操作系统启动的第一步。它负责将操作系统加载到内存中，并启动操作系统的核心。以下是一个简单的引导程序代码示例：

[org 0x7C00] ; 设置程序入口地址

[bits 16] ; 使用16位实模式

start:

cli ; 关闭中断

mov ax, 0x07C0 ; 设置段寄存器

mov ds, ax

mov es, ax

mov ss, ax

mov sp, 0xFFFF ; 设置栈指针

; 初始化硬件设备

; ...

; 加载操作系统核心

; ...

jmp load_kernel ; 跳转到操作系统核心

times 510-($-$$) db 0 ; 填充剩余的字节

dw 0xAA55 ; 设置引导扇区结束标志

第3天：编写操作系统核心

操作系统核心是操作系统的核心部分，负责管理硬件资源和提供系统服务。以下是一个简单的操作系统核心代码示例：

[org 0x1000] ; 设置程序入口地址

[bits 32] ; 使用32位保护模式

start:

cli ; 关闭中断

mov ax, 0x07C0 ; 设置段寄存器

mov ds, ax

mov es, ax

mov ss, ax

mov sp, 0xFFFF ; 设置栈指针

; 初始化硬件设备

; ...

; 设置GDT（全局描述符表）

; ...

; 开启保护模式

; ...

; 启动任务调度器

; ...

; 循环等待中断

; ...

times 1024-($-$$) db 0 ; 填充剩余的字节

第4天：实现系统调用

系统调用是应用程序与操作系统交互的接口。以下是一个简单的系统调用实现示例：

; 系统调用号：0x80

sys_write:

mov ah, 0x0E ; 设置中断号

mov al, [bx] ; 获取要显示的字符

int 0x10 ; 调用BIOS中断显示字符

ret

第5天：实现文件系统

文件系统是操作系统管理文件和目录的机制。以下是一个简单的文件系统实现示例：

; 文件系统初始化

fs_init:

; 初始化文件系统数据结构

; ...

ret

; 打开文件

fs_open:

; 查找文件

; ...

ret

; 读取文件

fs_read:

; 读取文件内容

; ...

ret

; 关闭文件

fs_close:

; 关闭文件

; ...

ret

通过以上几个关键步骤，我们可以逐步构建出一个简单的操作系统。当然，这只是一个起点，真正的操作系统开发需要更多的功能和优化。但通过学习《30天自制操作系统》这本书，我们可以掌握操作系统开发的基本原理和技巧，为未来的学习打下坚实的基础。

操作系统开发 30天自制操作系统 汇编语言 C语言