HelloOS

HelloOS is a mini operating system kernel that support:

Preemptive task
Address space
IO device management
...

build the kernel code:

 make build

run kernel from the virtual machine

make VBOXRUN

re-build code and start the kernel from the virtual machine:

make vboxtest

Configure the virtualbox:

We use linux OS as our development environment, and virtualbox to simulate hardware bootstrap.

Download and install virtualbox
Create OS image file:
```
dd bs=512 if=/dev/zero of=hd.img count=204800
```
bs: 表示block size;
if：表示输入文件(intput file)，/dev/zero就是Linux下专门返回0数据的设备文件，读取它就返回0
of：表示输出文件(output file)，即我们的硬盘文件。
count：表示number of output blocks. 这里文件大小= 204800*512Byte = 100MB

format the file, install ext4 into the file

sudo losetup /dev/loop0 hd.img
sudo mkfs.ext4 -q /dev/loop0  #安装ext4文件系统到loop0
sudo mount -o loop ./hd.img ./hdisk/  #挂载硬盘文件,创建hdisk if not exist

install grub on the image file
```
sudo grub-install --boot-directory=./hdisk/boot/ --force --allow-floppy /dev/loop0
```
--boot-directory 指向先前我们在虚拟硬盘中建立的boot目录。
--force --allow-floppy 指向我们的虚拟硬盘设备文件/dev/loop0

在./hdisk/boot/grub/目录下创建grub.cfg 文本文件，GRUB 正是通过这个文件内容，查找到我们的操作系统映像文件的。

menuentry 'Cosmos' {
  insmod part_msdos
  insmod ext2
  set root='hd0'
  multiboot2 /boot/Cosmos.eki #加载boot目录下的Cosmos.eki文件
  boot #引导启动
}
set timeout_style=menu
if [ "${timeout}" = 0 ]; then
set timeout=10 #等待10秒钟自动启动
fi

Package multiple bin files into a single eki file

lmoskrlimg -m k -lhf initldrimh.bin -o Cosmos.eki -f initldrkrl.bin initldrsve.bin

Copy Cosmos.eki file into ./hdisk/boot/ folder
```
sudo cp Cosmos.eki ./hdisk/boot/
```
Detach the loop device
```
sudo losetup --detach /dev/loop0
```
unmount ./hdisk
```
sudo umount ./hdisk/
```

Convert .img format into .vdi

VBoxManage convertfromraw ./hd.img --format VDI ./hd.vdi

Kernel Boot Sequence:

1、grub启动后，选择对应的启动菜单项，grub会通过自带文件系统驱动，定位到对应的[Cosmos.eki]文件

2、grub会尝试加载eki文件【eki文件需要满足grub多协议引导头的格式要求】这些是在imginithead.asm中实现的，所以要包括：

A、grub文件头，包括魔数、grub1和grub2支持等
B、定位的_start符号等

3、grub校验成功后，会调用_start，然跳转到_entry

A、_entry中:关闭中断
B、加载GDT
C、然后进入_32bits_mode，清理寄存器，设置栈顶
D、调用inithead_entry() in inithead.c

4、inithead_entry():

A、从imginithead.asm进入后，首先进入函数调用inithead_entry
B、初始化光标，清屏
C、从eki文件内部，找到initldrsve.bin文件，并分别拷贝到内存的指定物理地址
D、从eki文件内部，找到initldrkrl.bin文件，并分别拷贝到内存的指定物理地址
E、返回imginithead.asm

5、imginithead.asm中继续执行

jmp 0x200000. 而这个位置，就是initldrkrl.bin在内存的位置ILDRKRL_PHYADR
所以后面要执行initldrkrl.bin的内容

6、这样就到了ldrkrl32.asm的_entry

A、将GDT加载到GDTR寄存器【内存】
B、将IDT加载到IDTR寄存器【中断】
C、跳转到_32bits_mode
- 初始寄存器
- 初始化栈
- 调用ldrkrl_entry() in ldrkrlentry.c

7、ldrkrl_entry()

A、初始化光标，清屏
B、收集机器参数 init_bstartparm() in bstartparm.c

8、init_bstartparm():

A、初始化machbstart_t
B、各类初始化函数，填充machbstart_t的内容
- machbstart_t *mbsp = MBSPADR;
- machbstart_t_init(mbsp);
- init_chkcpu(mbsp);
- init_mem(mbsp);
- init_krlinitstack(mbsp);
- init_krlfile(mbsp);
- init_defutfont(mbsp);
- init_meme820(mbsp);
- init_bstartpages(mbsp);
- init_graph(mbsp);
C、返回

9、ldrkrlentry.c

A、return from ldrkrl_entry();

10、ldrkrl32.asm