自己动手制作操作系统

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1、自己动手写操作系统（从引导到启动保护模式）自由软件社区是一个充满自由和梦想的地方，在10余年的时间里它创造了一个又一个奇迹。然而，这些奇迹的创造者不只是Stallman,也不只是LinusTorvalds,而是活跃在世界各地的不计其数的开发人员。在使用各种功能强大的自由软件吋，我总会对其开发者充满崇敬之情，期盼有朝一日自己也能成为他们中的一员。很多对自由社区充满向往之情的人，虽然也想努力融身于其中，但又不知该怎么做。那么，就请与我们一起从编写一个简单的操作系统开始吧！我们要做的事情有人可能担心自

2、己既没有学过计算机原理，也没有学过操作系统原理，更不懂汇编语言，对C语言也一知半解，能写操作系统吗？答案是没问题。我将带大家一步一步完成自己的操作系统。当然如果学一学上述内容再好不过。首先要明确处理器（也就是CPU）控制着计算机。对PC而言，启动的时候，CPU都处在实模式状态，相当于只是一个Intel8086处理器。也就是说，即使你现在拥有一个奔腾处理器，它的功能也只能是8086级别。从这一点上来讲，可以使用一些软件把处理器转换到著名的保护模式。只有这样，我们才可以充分利用处理器的强大功能。编写

3、操作系统开始是对BIOS控制，取出存储在ROM里的程序。BIOS是用来执行POST（PowerOnSelfTest,自检）的。自检是检查计算机的完整性（比如外设是否工作正常、键盘是否连接等）。这一切完成以后，你就会听到PC喇叭发出一声清脆的响声。如果一切正常，BIOS就会选择一个启动设备，并且读取该设备的第一扇区（即启动扇区），然后控制过程就会转移到指定位置。启动设备可能是一个软盘、光盘、硬盘，或者其它所选择的设备。在此我们把软盘作为启动设备。如果我们已经在软盘的启动扇区里写了一些代码，这时它就

4、被执行。因此，我们的目的很明确，就是往软盘的启动扇区写一些程序。首先使用8086汇编来写一个小程序，然后将其拷贝至软盘的启动扇区。为了实现拷贝，要写一个C程序。最后，使用软盘启动计算机。需要的工具1as86：这是一个汇编程序，它负责把写的代码转换成目标文件。1ld86：这是一个连接器，as86产牛的目标代码由它来转换成真正的机器语言。机器语言是8086能够解读的形式。1GCC：著名的C编程器。因为我们需要写一个C程序将自己的OS转移到软盘中。1一张空软盘：它用于存储编写的操作系统，也是启动设备。

5、1一台装有Linux的计算机：这台机器可以很旧，386、486都可以。在大部分标准Linux发行版中都会带有as86和ld86o在我使用的RedHat7.3屮就包含有这两个工具，并且在默认的情况下，它已经安装在机器里。如果使用的Linux没有这两个工具，可以从网上下载(http://www.cix.co.uk厂mayday/),这两个工具都包含在一个名为bin86的软件包中。此外，有关的文档也可以在网上获得(www.]inux.org/docs/ldp/howto/Assembly-H0WT0/

6、as86.html)。开始工作使用一个你喜欢的编辑器输入以下内容：entrystartstart:movax,#0xb800moves,axsegesmov[0],#0x41segcsmov[1],#0xlfloopl:jmploopl这是as86可以读懂的一段汇编程序。第一个句子指明了程序的入口点，声明整个过程从start处开始。第二行指明了start的位置，说明整个程序要从start处开始执行。OxbSOO是显存的开始地址。#表明其后是一个立即数。执行语句：movax,#oxb800ax寄存

7、器的值就变为0xb800,这就是显存的地址。下面再将这个值移至es寄存器，es是附加段寄存器。请记住8086有一个分段的体系结构。它的各段寄存器为代码段、数据段、堆栈段和附加段，对应的寄存器名称分别为cs、ds、ss和eso事实上，我们把显存地址送入了附加段，因此，任何送入附加段的东西都会被送到显存中。要在屏幕上显示字符，就需要向显存中写两个字节。前一个是所要显示字符的ASCII值，第二个字节表示该字符的属性。展性包括字符的前景色、背景色及是否闪烁等等。seges指明下一个将耍执行的指令是指向e

8、s段的。所以，我们把值0x41（在ASCII中表示的字符是A）送到显存的第一个字节中。接下来要把字符的属性送到下一个字节当屮。在此输入的是Oxlf,该属性指的是在蓝色背景下显示白色的字符。因此，如果执行这个程序，就可以在屏幕上得到显示在蓝底上的一个白色的A。接着是一个循环。因为在执行完显示字符的任务后，要么让程序结束，要么使用一个循环使其永远运行下去。把该文件命名为boot.s,然后存盘。此处显存的概念说得不是很清楚，有必要进一步解释一下。假设屏幕由80列X25行组成，那么第一行就需要160字节