/HariboteOS

《30天自制操作系统》NASM+GCC+QEMU实现

Primary LanguageCMIT LicenseMIT

HariboteOS

《30天自制操作系统》(川合秀实 著)配套代码改编版。因为作者使用了其自己编写的一套非标准的工具,且无法在非Windows平台下运行,所以本项目在原代码的基础上使用NASM、GCC、Qemu等工具进行编译、运行。

本项目已完成第0~28天内容(除去第28天日文显示部分),项目主要实现已经完成。因为该书后两章内容更偏向于应用层面,所以便不在本项目中实现,有兴趣的朋友可以根据前面的基础上继续完成。

项目特色

  • 采用GCC、NASM作为工具链,可跨平台使用
  • 基于LinkerScript构建内核
  • 不依赖于作者自定义HRB文件格式,支持ELF文件格式
  • 支持部分C标准库函数的简单实现(libc文件)
  • 头文件拆分,结构更为清晰
  • 中文键盘支持

环境依赖

  • nasm
  • gcc
  • binutils
  • qemu-system-i386
  • mtools

可选依赖

  • gdb(调试使用)

Mac下安装

MacOS下默认Xcode Command Line Tools使用的gcc为clang的别名,在本项目实现中未对clang进行测试,可能会存在问题。

在Mac下推荐使用x86_64-elf-gcc工具链进行编译,可使用brew install x86_64-elf-gcc x86_64-elf-binutils x86_64-elf-gdb安装。

运行

进入对应的文件夹,使用下面的命令运行:

$ make qemu
# 若使用工具链包含前缀,如x86_64-elf-,可以使用GCCPREFIX
$ make qemu GCCPREFIX=x86_64-elf-

若要使用GDB进行调试,请设置DEBUG

$ make qemu DEBUG=1

最终目录结构

  • app:应用程序源码
  • include:系统内核头文件
  • kernel:系统内核代码
  • libc:简单的C标准库部分实现

C标准库实现

  • strcmp
  • strncmp

参考自xv6实现:

  • vsprintf
  • sprintf

来自《C程序设计语言》:

  • rand

项目进度

  • 第1天:Hello world
  • 第2天:汇编与Makefile
  • 第3天:进入32位模式
  • 第4天:画面显示
  • 第5天:GDT/IDT
  • 第6天:中断处理
  • 第7天:FIFO
  • 第8天:鼠标与32位模式
  • 第9天:内存管理
  • 第10天:窗口叠加
  • 第11天:窗口处理
  • 第12天:定时器1
  • 第13天:定时器2
  • 第14天:键盘输入
  • 第15天:多任务1
  • 第16天:多任务2
  • 第17天:命令行窗口
  • 第18天:命令行命令
  • 第19天:应用程序
  • 第20天:API
  • 第21天:保护操作系统
  • 第22天:C语言应用程序(修改为ELF格式)
  • 第23天:应用程序图形处理
  • 第24天:窗口操作
  • 第25天:更多窗口
  • 第26天:窗口操作提速
  • 第27天:LDT与库(未按书上处理)
  • 第28天:文件操作与文字显示(不包含日文显示部分)

本项目不继续添加第29天以及第30天的内容,有兴趣的朋友可继续阅读后续章节。

待解决问题

  • 定时器执行若使用io_sti而非io_stihlt时会卡死
  • 启动时偶尔黑屏,无法正常绘制界面
  • 多个命令行同时执行命令时会卡死
  • 第28天中__alloca无效,sosu2无法运行

博客文章

版权信息

项目中代码版权主要归原书作者所有,本人仅针对无法直接运行的部分对该代码作出部分修改。