TravorOS

TRavoros: desarrollar con simplificación

Este es el primer sistema operativo que creé. Está escrito en dos idiomas: lenguaje c y ensamblaje.

Este proyecto se ha activado desde el 15 de diciembre de 2017

Tabla de contenido

• Plan de trabajo

• Cargador de arranque

  • Costumbre

    • Sector de arranque

    • Etapa 2

  • COMIDA

• Núcleo

• Gestión de la memoria

  • Asignador de cuadro de página

  • Asignación de memoria dinámica

• Sistema de construcción

Plan de trabajo

• Escribir texto a VGA

• Interrupción de CPU (IDT, ISRS, IRQS, etc.)

• Lea el carácter del teclado PS/2

• Lea la cadena del teclado PS/2

• Memoria virtual (paginación, marcos, etc.)

• Asignación de cuadros de página y desactivación

• Asignación de memoria dinámica (Libballoc)

• Temporizador de la CPU

• Obtener información de CPU

• Reloj en tiempo real: para que podamos saber cuándo comienza la película

• Rastro de pila de núcleo

• Multitarea

• Procesos en modo de usuario

• Controlador de disco duro

• Controlador de disco

• Sistema de archivos

• Interfaz gráfica de usuario

Cargador de arranque

Costumbre

Este sistema operativo usa un gestor de arranque de 2 escasos. En caso de que la segunda etapa sea cuando ingresamos al modo protegido y llame al kernel.

Sector de arranque

Los primeros 512 bytes de mi imagen de disquete contienen el sector de arranque que hace muchas cosas que el modo protegido no puede hacer. (por ejemplo, cargando cosas del disco). Luego salta a la segunda etapa cargada a 0x7E00 (justo después del sector de arranque).

Etapa 2

Esta etapa carga el GDT y entra en modo protegido , luego copia el núcleo cargado por el sector de arranque a 0x1000 a 0x100000 (1 MB). ¡En el último salto!

COMIDA

El tamaño del núcleo siempre está creciendo, pero no siempre puedo aumentar los sectores para cargar. Como una solución. Decido usar grub. El kernel se almacena como una imagen ELF ( kernel.img ) en un CD que utiliza ISO 9660 como su sistema de archivos. Grub también es compatible con Multiboot, por lo que mi sistema operativo puede funcionar junto con otros (Windows, Linux, etc.).

Núcleo

Entramos en modo protegido, lo que significa que no tenemos acceso a las funciones del BIOS. Por lo tanto, este núcleo necesita volver a implementar esas funciones para controlar el hardware.

Ahora, he vuelto a implementar dispositivos estándar: pantalla y teclado. En el desarrollo posterior. Voy a implementar el controlador de disco.

Gestión de la memoria

Este sistema operativo utiliza tanto la segmentación como la paginación para proporcionar protección de memoria. En mi tabla de descriptores globales , puse 5 descriptores de segmento:

1. Segmento nulo

2. Segmento de código para el kernel : el segmento donde pertenece mi código de kernel

3. Segmento de datos para el núcleo : el segmento donde pertenecen mis variables globales del kernel a

4. Segmento de código para el usuario : actualmente no usa

5. Segmento de datos para el usuario : igual que 4

También habilito la paginación. Ahora mapeé intencionalmente la cuarta página en la primera tabla de página a not-present y read-only , para que pueda generar una falla de página ejecutando bsod en la línea de comando de mi sistema operativo.

Asignador de cuadro de página

Este kernel proporciona un asignador de cuadro de página , por lo que la gestión de la memoria será más conveniente y será más fácil abordar la multitarea.

Como sugiere el tutorial de Jamesm, usaré un bitset para determinar si un marco es gratuito o no.

           1: Allocated      0: Free
                 v              v
frame_bitset: 11110111110101111101111111
                  ^
            get_free_frame()

Asignación de memoria dinámica

Actualmente he implementado un malloc de colocación sin gratis porque todas las variables utilizadas por el kernel nunca necesitan ser liberadas hasta que se apague.

 Heap Allocation
-----------------------------------------------
Allocated |
Memory    | Free.......until the end of memory
          |
-----------------------------------------------

Debido a que soy vago, portaba un asignador de memoria de terceros llamado liballoc que solo requería pocas funciones en mi sistema operativo.

Sistema de construcción

Este proyecto utiliza GNU Make to Build. Por lo tanto, la forma de construir es make , si se produce problemas durante la compilación, escriba make dep antes de make . Abra un problema si todavía está atascado.

Si no está utilizando Linux o WSL (subsistema de Windows para Linux), deberá descargar un compilador cruzado desde aquí. Luego modifique CC y LD en config.mk .