李术铜-从0手写自己的Linux X86操作系统｜完结无密
以从0手写自己的Linux X86操作系统的系统设计
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Linux X86操作系统是一种基于Linux内核的开源操作系统，专门为X86架构的计算机系统设计。它提供了丰富的功能和工具，使计算机用户能够方便地进行各种操作和任务。
以下是Linux X86操作系统的详细介绍：
开源和自由：Linux X86是开源的，这意味着其源代码可以在互联网上自由获取和修改。这使得用户可以根据自己的需求自由地定制和扩展操作系统。
安全：Linux X86具有强大的安全特性，包括强大的权限管理、安全的文件系统、强大的防火墙和入侵检测系统等。这些特性使得操作系统更加安全，减少了潜在的安全风险。
多任务和多用户支持：Linux X86支持多任务和多用户环境，这意味着它可以同时处理多个任务和会话，并提供独立于用户身份的访问权限。
强大的命令行工具：Linux X86提供了大量的命令行工具，这些工具可以帮助用户更方便地进行各种操作和任务。这些工具通常比图形界面更加灵活和强大。
丰富的软件包管理系统：Linux X86使用包管理系统来管理软件包，这使得用户可以轻松地安装、更新和卸载软件包。此外，许多软件包还提供了二进制包，这使得安装过程更加快速和简单。
网络支持：Linux X86提供了强大的网络支持，包括网络接口驱动程序、路由和DNS解析等。这使得用户可以方便地使用网络进行通信和共享资源。
硬件兼容性：Linux X86操作系统支持广泛的硬件设备，包括各种类型的存储设备、网络设备、输入设备和输出设备等。这意味着用户可以轻松地在其计算机上安装和使用Linux X86操作系统。
总的来说，Linux X86操作系统是一个功能强大、灵活、安全、稳定和兼容性好的操作系统，适合各种使用场景和需求。它提供了丰富的工具和功能，使计算机用户能够方便地进行各种操作和任务。
编写一个自己的Linux X86操作系统是一项庞大而复杂的任务，需要深入了解计算机体系结构、汇编语言、操作系统原理等多个领域。以下是一个大致的系统设计流程，涵盖了一些关键的步骤：
学习基础知识：
熟悉计算机体系结构和汇编语言，了解X86指令集。
掌握内存管理、中断处理、系统调用等操作系统基础概念。
选择开发环境：
选择合适的开发环境，例如使用Bochs、QEMU等模拟器进行调试。
配置交叉编译环境，以便在非Linux平台上生成Linux可执行文件。
引导扇区的编写：
编写引导扇区（Bootloader），这是操作系统加载的第一个部分。
了解Master Boot Record（MBR）的结构，确保引导扇区的正确性。
内核的编写：
开始编写内核，这是操作系统的核心部分。
实现基本的内存管理，包括分页机制、虚拟内存等。
处理中断和异常，建立中断描述符表（IDT）和全局描述符表（GDT）。
实现文件系统：
开始实现文件系统，最初可以选择简单的文件系统，例如FAT12。
实现文件读写、目录结构等基本功能。
用户模式和系统调用：
实现用户模式，切换到用户态执行用户程序。
编写系统调用，允许用户程序请求内核提供的服务。
进程管理：
实现进程调度和管理，包括进程控制块（PCB）、进程队列等。
支持多任务和多进程的基本调度。
输入输出：
实现基本的输入输出系统，包括终端输入输出、文件输入输出等。
支持设备驱动程序，例如键盘驱动、显示器驱动等。
网络支持：
添加基本的网络支持，实现网络协议栈。
支持TCP/IP协议，使操作系统能够进行网络通信。
调试和测试：
使用模拟器进行调试，检查每个阶段的正确性。
编写测试用例，验证操作系统的稳定性和性能。
文档和社区参与：
编写详细的文档，记录系统设计和实现的细节。
参与开源社区，与其他操作系统开发者交流经验和解决问题。
请注意，以上是一个高层次的概述，每个步骤都需要深入研究和实践。
从0手写自己的Linux X86操作系统的用户空间
创建一个完整的 Linux X86 操作系统是一项庞大而复杂的任务，需要深入理解计算机体系结构、汇编语言、操作系统原理等。以下是创建一个简化的用户空间的基本步骤，这里假设你已经熟悉汇编语言和计算机体系结构：
设置开发环境：
安装交叉编译工具链，以便在非Linux系统上生成目标为X86的二进制文件。
获取并安装一个能够引导并运行内核的引导加载程序，例如 GRUB。
编写引导加载程序：
编写引导加载程序的汇编代码。这个引导加载程序应该能够加载内核到内存中并跳转到内核的入口点。
配置 GRUB 或其他引导加载程序，使其能够启动你的引导加载程序。
编写内核：
编写内核的汇编和 C 代码。内核的任务包括初始化硬件、设置页表、启用分页机制、初始化中断等。
实现简单的内存管理和进程管理功能。
用户空间初始化：
编写用户空间初始化代码，该代码负责设置用户空间的基本结构，例如设置栈、初始化数据段等。
实现一个简单的用户空间启动代码，该代码可以加载并执行用户程序。
编写用户程序：
编写一个简单的用户程序的汇编和 C 代码。这个程序可以是一个简单的 "Hello World" 程序。
为用户程序生成可执行文件格式，如 ELF。
集成和测试：
将引导加载程序、内核和用户程序组合成一个镜像。
使用虚拟机或实际硬件进行测试。
以下是一个非常简化的例子，用于说明用户空间的初始化：
section .text global _start_start: ; 设置栈指针 mov esp, stack_top ; 调用 C 函数进行用户空间初始化 call user_space_init ; 从用户空间加载并执行用户程序 mov eax, user_program_entry call eax ; 无限循环 jmp $section .data stack_top: dd 0x20000 ; 设置栈顶地址 user_program_entry: dd 0x8000 ; 用户程序入口地址section .bss ; 未初始化数据段 请注意，这只是一个简单的示例，实际上要创建一个完整的 Linux 操作系统需要更多的工作。你需要处理更多的硬件初始化、系统调用、文件系统、进程管理等。
