10分钟打造操作系统：从零开始的实践指南

第四节编写主引导记录 主引导记录（MBR）是操作系统加载的第一部分，它包含了一个小型的程序，这个程序的任务是找到并加载操作系统。在我们的案例中，由于我们是在虚拟环境中工作，我们可以模拟软盘启动。MBR的编写通常涉及汇编语言，因为它需要与硬件直接交互。 首先，我们需要了解MBR的结构。MBR位于硬盘的0磁道0柱面1扇区，也就是地址0x00007C00。它的前446字节用于存放加载程序，接下来的64字节是分区表，最后两个字节是结束标志55AAH。 第五节创建软盘映像 在Ubuntu环境下，我们可以使用`dd`命令来创建一个空白的软盘映像文件。然后，我们需要将我们的MBR代码写入这个映像文件的开头。这通常通过编写一个简单的汇编程序来实现，该程序会写入必要的加载指令。 第六节编写启动加载器 启动加载器（bootloader）是MBR之后执行的程序，它负责加载操作系统的内核。对于简单的操作系统，我们可以使用GRUB或LILO这样的引导装载程序，但对于初学者来说，从零开始编写一个简单的加载器也是很好的实践。 第七节内核开发 内核是操作系统的中心，它管理硬件资源，提供系统调用来供用户进程使用。编写内核涉及内存管理、中断处理、设备驱动等基础知识。开始时，我们可以创建一个简单的内核，它只是打印一条消息，证明我们的操作系统已经启动。 第八节编译与测试 在Linux环境下，我们可以使用GCC编译器和NASM汇编器来编译我们的代码。一旦编译完成，我们需要将内核和MBR加载器写入软盘映像，然后在虚拟机中设置从软盘启动。最后，启动虚拟机，如果一切顺利，我们的“操作系统”就应该能显示出那条简单的启动信息。 第九节深入学习 随着基础的建立，我们可以逐步增加更多的功能，如任务调度、内存分配、文件系统等。同时，理解操作系统设计背后的原理，如分页机制、中断处理流程以及设备驱动的工作方式，都是至关重要的。 总结： "跟我一起写操作系统——10分钟写个操作系统"是一个引导性的教程，旨在帮助初学者通过实践理解操作系统的构造。虽然10分钟无法真正完成一个完整的操作系统，但它可以作为一个起点，让学习者逐步了解操作系统从启动到运行的基本流程。通过这个过程，不仅可以掌握编程技术，还能深入理解计算机硬件与软件之间的交互。