z80 os

斑马Z80操作系统

Zebra是针对Z80计算机的多任务操作系统，主要在C中使用一些汇编器实现。

执照

该软件已根据GPLV3许可。有关完整的许可条款，请参见此处。

贡献

如果您有兴趣为自己的系统设置操作系统，请联系！

概述

操作系统针对我的自定义Z80模块化计算机。

内核旨在使用32KB的RAM运行，并通过串行接口提供用户交互。用户程序分别分配了一个32KB的银行RAM页面，从而可以同时执行多个程序。

该存储库还包含一些内置的实用程序程序，例如基本解释器。

当前功能

引导加载程序

两阶段引导加载程序允许从文件系统加载OS图像

核心

• 系统：
  • 使用银行RAM的多任务处理
  • 使用Z80 rst指令实现硬件抽象的SYSCALLS
  • FAT16“ Flat”文件系统（无目录处理）支持以下操作：
    • 编写新文件（无“附加”模式）
    • 读取文件
    • 删除文件
• 硬件：
  • TTL串行I/O。
  • 用于数据存储的CMPACTFLASH卡

命令处理器

• 简单的命令行接口
• 内置命令，例如用于查看文件的dir
• 可执行的加载程序，用于从磁盘加载程序

计划的功能（短期）

• 调试器/显示器
• 以Intel-Hex格式加载程序
• 将加载程序保存到磁盘
• 写入文件时的“附加”模式

计划的功能（长期）

• 图形接口（需要视频硬件）

系统设计

引导过程

在启动时，模块化计算机在0x0000时具有8K ROM，在0x8000时具有32K RAM。引导加载程序位于ROM中，并且具有基本的CF-Card驱动程序能够从磁盘读取各个扇区。

辅助引导程序位于CF卡的前9个扇区上。该第二阶段加载程序具有相同的CF卡例程，但还有一个FAT-16驱动程序能够从磁盘上读取文件，该文件以FAT16格式格式化。

该辅助引导加载程序以0x8000加载到RAM中，然后执行。它首先将下银行（ 0x0000至0x7fff ）从ROM切换到RAM，并将位于CF-Card文件系统上的kernel.bin上的内核图像写入0x0000的RAM。然后，辅助加载器将重置为0x0000以引导到内核。

内核初始化了一个完整的文件系统驱动程序和其他操作系统组件，然后从磁盘上加载命令处理器（ command.exe ）并开始执行它。

此时，控制权交给了用户，用户能够通过运行程序的命令行与系统进行交互。

内存图

 Low RAM                                  High RAM

0x0000┌────────────────────────┐         0x8000┌────────────────────────┐
      │ Kernel                 │               │ User Program Area      │
      │                        │               │                        │
      │                        │               │                        │
      │                        │               │                        │
      │                        │               │                        │
      │                        │               │                        │
      │                        │               │                        │
      │                        │               │                        │
      │                        │               │                        │
      │                        │               │                        │
      │                        │               │                        │
      │                        │               │                        │
      │                        │               │                        │
      │                        │               │                        │
      │                        │               │                        │
      │                        │               │                        │
      │                        │               │                        │
      │                        │               │                        │
      │                        │               │                        │
      │                        │               │                        │
      │                        │               │                        │
      │                        │               │                        │
      │                        │               │                        │
      │                        │               │                        │
      │                        │               │                        │
      │                        │         0xe000├────────────────────────┤
      │                        │               │ Stack                  │
      │                        │               │                        │
      │                        │               │                        │
      │                        │         0xF800├────────────────────────┤
      │                        │               │ User Program Args      │
      └────────────────────────┘               └────────────────────────┘

• 内核：这是内核（包括重置向量）的内存区域
• 用户程序区域：执行时将用户程序加载到此内存区域
• 堆栈：保留用于程序堆栈。堆栈指针在程序启动时将其初始化为0xF7FF ，然后成长。
• 用户程序ARGS：为用户程序参数保留（ argv和argc ）。