30天自制操作系统 linux,准备工作

操作系统是计算机系统的核心组成部分，它负责管理计算机硬件资源，提供用户与计算机之间的交互界面。Linux作为一种开源的操作系统，因其稳定性和灵活性而受到广泛欢迎。本文将基于《30天自制操作系统》一书，详细介绍如何在Linux环境下自制一个简单的操作系统。

准备工作

在开始制作操作系统之前，我们需要做好以下准备工作：

安装Linux操作系统：可以选择Ubuntu、CentOS等发行版。

安装必要的开发工具：如gcc、make、qemu等。

下载《30天自制操作系统》书籍或相关教程。

环境搭建

在Linux环境下，我们可以使用qemu虚拟机来模拟一个真实的计算机环境。以下是搭建环境的步骤：

安装qemu虚拟机：使用以下命令安装qemu：

sudo apt-get install qemu-system-x86

创建虚拟硬盘：使用以下命令创建一个虚拟硬盘文件：

qemu-img create -f qcow2 os.img 1G

配置虚拟机：在虚拟机管理软件中创建一个新的虚拟机，并选择qcow2格式的硬盘文件。

安装操作系统：将Linux发行版的ISO镜像文件挂载到虚拟机，并启动虚拟机进行安装。

编写代码

在编写操作系统代码之前，我们需要了解一些基本概念，如汇编语言、C语言、中断、内存管理等。以下是编写代码的步骤：

编写汇编语言代码：在汇编语言中，我们需要编写引导加载程序（Bootloader）和内核初始化代码。引导加载程序负责将操作系统内核加载到内存中，并跳转到内核入口点。内核初始化代码负责设置内存管理、中断处理等。

; bootloader.asm

[org 0x7C00]

[bits 16]

start:

cli

mov ax, 0x07C0

mov ds, ax

mov es, ax

mov ss, ax

mov sp, 0xFFFF

sti

; 初始化GDT

lgdt [gdt_descriptor]

; 切换到保护模式

mov eax, cr0

or eax, 0x1

mov cr0, eax

; 加载段寄存器

mov ax, 0x10

mov ds, ax

mov es, ax

mov fs, ax

mov gs, ax

mov ss, ax

; 跳转到内核入口点

jmp 0x08:start_pm

gdt_data:

dw 0xFFFF

dw 0x0000

db 0x00

db 0x92

db 0xCF

db 0x00

gdt_code:

dw 0xFFFF

dw 0x0000

db 0x00

db 0x9A

db 0xCF

db 0x00

gdt_descriptor:

dw gdt_end - gdt_data - 1

dd gdt_data

gdt_end:

start_pm:

; 初始化栈

mov esp, 0x90000

; 初始化中断

; ...

; 执行其他内核初始化代码

; ...

; 进入用户模式

; ...

编写C语言代码：在C语言中，我们需要编写操作系统内核的主体部分，如进程管理、内存管理、文件系统等。

; kernel.c

include <stdio.h>

include <stdlib.h>

include <string.h>

// 定义进程结构体

typedef struct {

int pid;

char name;

// ...

} process_t;

// 定义进程表

process_t process_table[10];

// 进程管理函数

void create_process(char name) {

// ...

// 内存管理函数

void memory_management() {

// ...

// 文件系统函数

void file_system() {

// ...

int main() {

// 初始化操作系统

// ...

// 创建进程

create_process(