32位保护模式操作系统实验:GCC+NASM实践
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更新于2024-07-01
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"曾绍豪GCC+NASM1"
实验项目3是关于操作系统开发的一个实践,旨在将一个简单的原型操作系统拆分为引导程序和MYOS内核两部分,通过引导程序加载内核,并用C语言和汇编语言实现内核功能。实验的重点是扩展汇编代码,添加输入输出函数,以便C模块可以调用。此外,还需要实现用户程序与内核之间的交互,包括用户程序的存储管理,提供查询信息的命令,以及允许加载和执行多个用户程序的机制。
实验要求开发者具备一定的汇编语言基础,特别是NASM的语法,因为实验者选择了NASM作为汇编器。NASM具有简洁的语法,且其社区和文档资源丰富,便于问题解决。实验者放弃了16位实模式,转向32位保护模式,原因是NASM的熟悉程度,以及对16位环境(如TCC/TASM/TLINK)的不适,尤其是它们需要在DOS等环境中运行,这在现代操作系统如MacOSX中并不方便。GCC交叉编译器提供了更好的替代方案,它可以在MacOSX上直接使用,支持编写、编译和调试,并且拥有丰富的文档和社区支持。
实验者提到,32位保护模式是多数在线教程和教育资源所采用的标准,这包括操作系统开发爱好者论坛(如OSDev.org)和知名大学(如CMU、MIT)的课程。因此,选择32位保护模式有助于后续的自我学习和参考资料的获取。虽然从零开始学习保护模式的特性并编写代码是一个挑战,但实验者通过这个过程获得了宝贵的实践经验。
实验的具体实施涉及以下几个关键技术点:
1. 引导程序开发:引导程序是启动操作系统的首个程序,负责加载内核到内存中,并将控制权传递给内核。
2. 内核编写:内核是操作系统的核心,需用C和汇编语言实现,包括处理中断、调度任务、内存管理等功能。
3. 扩展汇编代码:增加输入输出函数,如屏幕打印、键盘读取等,这些函数供C代码调用,实现用户界面和系统交互。
4. 用户程序管理:设计数据结构记录用户程序信息,如名称、大小和存储位置,并提供命令查询这些信息。
5. 批处理能力:在内核中实现多用户程序的加载和执行,允许顺序执行多个程序,并在控制台接受命令。
6. 命令解析:创建命令解析机制,允许用户在启动时预定义一组命令,由系统解释执行。
通过这个实验,开发者不仅提升了汇编语言和C语言编程技能,还深入理解了操作系统的基本工作原理和32位保护模式的特性,这对于进一步学习操作系统设计和开发至关重要。
2023-10-14 上传
2023-05-20 上传
2023-05-30 上传
2023-11-12 上传
2023-05-09 上传
2023-10-06 上传
2023-06-06 上传
2023-05-01 上传
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曹多鱼
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