ccoskrnl

Chengcheng OS

Chengcheng OS（CCO）是一个爱好64位操作系统。我在x86上写它，因为我喜欢悲伤和痛苦。这个项目仍在开发中。我是操作系统设计的初学者。我实施的许多设计概念都受到Windows NT的启发，例如CCLDR（CCLEDER的OS加载器）和内存管理器。而且，在整个几个月中，我需要学习更多课程。因此，我不会经常更新项目。

演示

特征

• UEFI

  CCO使用UEFI来引导CCOSKRNL。 UEFI极大地促进了OS装载机的开发。开发人员可以直接调用UEFI提供的接口（使用C语言而不是汇编）。这里有一件事要注意，CCOS仍然需要CCLDR（另一个二进制可执行文件）来加载CCOSKRNL。这有点像“第二阶段启动加载器”。但是实际上，bootx64.EFI只是简单地将内核空间划分，并为CCOSKRNL图像加载寻找合适的物理内存空间。然后，CCLDR将将内核空间映射到虚拟地址空间的高地址并设置GDT（全局描述符表，X86体系结构的重要结构。）。

• 多处理器

  对我来说，多处理器的支持是一个巨大的挑战。我不能保证良好的多处理器系统实施。目前，CCO可以正确活跃其他应用程序处理器。与其他操作系统演示一样，CCO将应用程序处理器初始化例程放在孤立的二进制文件处，并将其加载到第一个1 MIB的物理内存中，并分别构造存储空间的页面表。在运行应用程序处理器之前，CCO将修复二进制程序的相对地址的引用。我必须承认，这是一个愚蠢的设计。

• APIC

  APIC（高级可编程中断控制器）是现代计算机系统中的关键组件。它提供了多处理器系统的可能性，并支持硬件级别的多级中断优先级。不幸的是，APIC很复杂。由于充分了解APIC需要计算机系统的合理知识，因此我仅实现了APIC的基本驱动力。

• trueType

  CCO通过渲染TrueType字体在屏幕上显示字符（CCOS中的默认字体为Adobe Source Han Sans SC VF ）。使用TrueType渲染输出字符不值得。对于早期的OS开发，使用Bitmap字体是字符输出的推荐方法。

  概述可能只需要每个字符的大纲即可生产该角色OS的所有尺寸，可能只需要一个大纲。可以将单个轮廓缩放到不同尺寸的巨大范围，其中一些如下所示。这使得可以在不同分辨率的监视器上显示相同的字符，并以大量不同的尺寸打印出来。缩放角色大纲是一个简单的数学操作，就像其他转换一样，例如旋转和反射。

  TrueType的结构很复杂，我仅在不暗示TRUETYPE的情况下实现了字体rasterizer。暗示是TrueType的核心。它的发明者注意到“正确”提示类型的意见多样性，认为没有单一的暗示范式对类型开发人员强加于这种范式。取而代之的是，他们将相对简单的栅格器与新的解释的编程语言联系起来。但是，对于字体可读性，这足够了。

  这是这里的cirtical issus，即CCO的文本输出的预性是非常池。表现不佳将严重降低CCO的运行。我不知道如何优化函数，因为字体图是一个相对复杂的过程。另一种方法是使用bitmap字体将其用于TRUETYPE字体。

• 宽字符

  CCO提供两种字符类型，“ char”和“ wch_t”（宽字符，4个字），用于存储所有字符。不管字符类型如何，CCO始终首先转换WCH_T，然后输出宽字符串。实际上，CCOS中的TrueType解析器仅使用“ Unicode 2.0及以上语义”，该平台ID = 0，并在CMAP中编码ID = 3（CMAP-字符 - 字符到Glyph索引映射表，TrueType中的曲线。）。因此，它仅支持Unicode基本多语言平面字符（u+0000到U+FFFF）。

• 内存管理器

  内存管理的设计思想是受Window NT的启发，其中包含PFN数据库，Lookside，Page-directory自映射方案，层压内存池管理等，但不是全部。

• 具有多窗口的图形输出

  CCO支持多窗口，这意味着它可以在屏幕上的不同窗口中输出文本。通过向每个处理器打开文本输出窗口来调试多处理器，这是非常有利的。即使没有鼠标驱动程序，用户也可以使用键盘选择要输入字符的窗口。

待办事项

• 错误修复：添加自旋锁以防止多个Windows输出的冲突

• 带有内存泄漏检测的动态内存管理器

• 系统PTE管理

• PCIE管理

• NVME驱动程序

• 键盘驱动器（不紧急）

要求

• QEMU，带2 GIB RAM或更高

  我只是大致划分了内存空间，以便内核空间仅使用availabe ram的四分之一。但是问题需要注意到getMemorymap（）例程在尝试为QEMU分配较高的RAM（大于2 GIB）时，返回了错误的内存映射信息。我不是尝试其他OVMF固件，所以我想可能源于我的OVMF。

• X86_64 CPU（Intel或AMD）带有AVX指令集

  Intel 64和AMD64之间的X86_64体系结构编程存在略有差异。我正在基于AMD CPU开发CCO，但使用Intel®64和IA-32 Architections软件开发人员的手册作为我的X86_64 Architechure参考手册。但是，无论CPU供应商如何。

安装

要安装，请参考CCOSKRNL构建

贡献

数学库（Reflibs/libm.a）由@Ettrella提供

执照

没有许可证。

接触

电子邮件：[email protected]

Chengcheng OS：https：//github.com/ccoskrnl/ccoskrnl

相关阅读

• Intel®64和IA-32体系结构软件开发人员手册

• AMD64架构程序员手册2：系统编程

• C编程语言

• OSDEV WIKI

• ACPI规范

• UEFI规范