操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)60800new

1、Harbin Institute of Technology at Weihai操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)題目： 自己動(dòng)手寫操作系統(tǒng) 院 系： 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 班 級(jí)： 0504101 學(xué) 號(hào)： 050410126 設(shè) 計(jì) 者： 安文龍 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）二零零八年七月1II哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）課程設(shè)計(jì)報(bào)告（論文）1設(shè)計(jì)目標(biāo)：1.在PC機(jī)上安裝虛擬機(jī)，在虛擬機(jī)上在安裝Red Hat Linux軟件。2.制作一個(gè)小型操作系統(tǒng)2參考書目：自己動(dòng)手寫操作系統(tǒng)作者：于淵出版社：電子工業(yè)出版社。下文中所提到的書除特別說明，都為這本自己動(dòng)手寫操作系統(tǒng)。3.設(shè)計(jì)過程3.1.1 搭建虛擬機(jī) 首先，創(chuàng)

2、建虛擬機(jī)： 自定義（Custom）繼承（Legacy，這樣生成的虛擬機(jī)可以使用低版本的VM打開），Linux（操作系統(tǒng)種類，選Other Linux 2.6.x kernel），指定虛擬機(jī)名稱以及在硬盤上存放的路徑，指定虛擬機(jī)內(nèi)存大小，虛擬機(jī)使用的網(wǎng)絡(luò)類型（NAT，裝完后直接獲得IP），IO控制器（默認(rèn)即可），創(chuàng)建虛擬磁盤，選擇虛擬磁盤類型IDE,虛擬磁盤容量給出虛擬磁盤文件名，點(diǎn)擊完成開始創(chuàng)建虛擬磁盤并分配空間，這個(gè)過程需要幾分鐘的時(shí)間，結(jié)束后完成創(chuàng)建新的虛擬機(jī)的過程其次，對(duì)虛擬機(jī)的磁盤進(jìn)行分區(qū)3.1.2 安裝Red Hat Linux 下載Red Hat 9.0，在虛擬機(jī)中安裝。如圖示：安

3、裝過程中注意選擇系統(tǒng)語言，時(shí)區(qū)以及所需安裝的軟件包等內(nèi)容。3.2.1環(huán)境搭建萬事開頭難，回想一個(gè)月前我剛剛學(xué)習(xí)LINUX內(nèi)核知識(shí)，每一步都是那么的難走。首先是開發(fā)環(huán)境。按書中所說，在硬件方面，一臺(tái)計(jì)算機(jī)（有軟驅(qū)），空白軟盤?，F(xiàn)在（2006-10-12）看看自己周圍，想找一個(gè)有軟驅(qū)的電腦還真是不容易，不過即然有虛擬光驅(qū)的存在，想找找虛擬軟驅(qū)也不會(huì)有什么難的。vFloppyV1.5這就是一款虛擬軟驅(qū)的軟件。軟件，匯編編譯器選擇NASM，可在/中搜索并下載到。其它工具在書附光盤中有提供，以后使用中再一點(diǎn)點(diǎn)學(xué)。3.2.2“10分鐘完成的操作系統(tǒng)”-org07c

4、00h;告訴編譯器程序加載到7c00處movax,csmovds,axmoves,axcallDispStr;調(diào)用顯示字符串例程jmp$;無限循環(huán)DispStr:movax,BootMessagemovbp,ax;ES:BP=串地址movcx,16;CX=串長度movax,01301h;AH=13,AL=01hmovbx,000ch;頁號(hào)為0(BH=0)黑底紅字(BL=0Ch,高亮)movdl,0int10h;10h號(hào)中斷retBootMessage:dbHello,OSworld!times510-($-$)db0;填充剩余空間，使生成的二進(jìn)制代碼恰好為512字節(jié)dw0xaa55;結(jié)束標(biāo)志-

5、也許自信心就是這么建立起來的：我用書中提供的一個(gè)名為FloppyWriter的工具把這段代碼編譯并拷貝到軟盤（鏡像）中，并通過虛擬軟驅(qū)啟動(dòng)電腦。計(jì)算機(jī)沒有像以往一樣提示我插入系統(tǒng)啟動(dòng)盤，而是顯示了紅色的“Hello,OSworld!”。我興奮不已，于是重新回到了Windows下面，將這段代碼改了一下：BootMessage:dbSoloisthebest!哈哈，第一步走的很順利，一個(gè)有我自己屬名的計(jì)算機(jī)引導(dǎo)盤。雖然，它看上去還什么都做不了。這一小段代碼怎么可能是會(huì)是一個(gè)“操作系統(tǒng)”。我對(duì)引導(dǎo)扇區(qū)這個(gè)名詞早有耳聞，可是它的內(nèi)部究竟是怎樣的。有了在實(shí)踐中找出的問題，我對(duì)理論知識(shí)產(chǎn)生了興趣。3.2.

6、3計(jì)算機(jī)的啟動(dòng)過程“計(jì)算機(jī)電源被打開時(shí)，它會(huì)先進(jìn)行加電自檢(post)，然后尋找啟動(dòng)盤(或許就是我剛剛寫的那個(gè)東西？)，如果是從軟盤啟動(dòng)，計(jì)算機(jī)就會(huì)檢查軟盤的0面0磁道1扇區(qū)，如果發(fā)現(xiàn)它以0xAA55結(jié)束，則BIOS認(rèn)為這是一個(gè)引導(dǎo)扇區(qū)，也就是我們說的BootSector。好了，一旦BIOS發(fā)現(xiàn)了BootSector，就會(huì)將這扇區(qū)的內(nèi)容裝載到內(nèi)存的0000:7c00處，然后跳轉(zhuǎn)到0000:7c00處將控制權(quán)徹底交給這段引導(dǎo)代碼。由此開始，計(jì)算機(jī)就受我們所寫的操作系統(tǒng)來控制了?！眲倓傔\(yùn)行代碼時(shí)，我不明不白了改了一個(gè)字符串，不過現(xiàn)在回過頭來對(duì)比看看代碼，和上面這段文字，仿佛有很多地方都開使變得明朗

7、起來，我已經(jīng)迫不急代的想知道那段代碼究竟做了什么。3.2.4代碼解釋現(xiàn)在，我不得不承認(rèn)我匯編沒有好好學(xué)了，上面這段代碼，我是弄了好久才看懂的。程序的主體是從第行到第行，通過三個(gè)mov指令初始化ds和es兩個(gè)段寄存呂指向與cs相同的段，然后調(diào)用了DispStr子函數(shù)來顯示一個(gè)字符串，最后通過jmp$進(jìn)入無限循環(huán)。$:表示當(dāng)前語句所在的地址$:表示當(dāng)前語句所在的段地址最后還想說說這兩句代碼：times510-($-$)db0dw0xaa55“填充剩余空間，使生成的二進(jìn)制代碼恰好為512字節(jié)”為什么是512呢？因?yàn)锽IOS加載的BootSector的大小固定為512字節(jié)，并且以511和512兩字節(jié)內(nèi)

8、容是否為AA55來判斷引導(dǎo)扇區(qū)，所以，通過times510-($-$)db0填充值，并設(shè)置511和512兩個(gè)字節(jié)的值為AA55。這樣，便構(gòu)造了一個(gè)引導(dǎo)扇區(qū)。3.2.5搭建虛擬環(huán)境如果每次寫完一段代碼都要重啟電腦，那開發(fā)操作系統(tǒng)的時(shí)間可大多浪費(fèi)在重啟電腦上了。選擇一個(gè)虛擬機(jī)還是很有必要的。常用的虛擬機(jī)有VMware、VirtualPC.我用的是VMware。512字節(jié)畢竟還是太小了很明顯，一個(gè)引導(dǎo)扇區(qū)只有512字節(jié)，不管怎樣的操作系統(tǒng)都不可能在這么小的空間內(nèi)做什么大的文章。所以，在如何引導(dǎo)了計(jì)算機(jī)這一問題解決了之后，我們應(yīng)該想想，怎樣能夠突破512字節(jié)的限制。4學(xué)習(xí)總結(jié)對(duì)操作系統(tǒng)的興趣由來已久，只是一直未能找到入門之徑。操作系統(tǒng)教材是個(gè)令人生畏的東西，它可以告訴人有什么，卻不能告訴人為什么，從那里了解的操作系統(tǒng)有如盲人摸到的象，得到各個(gè)部分，卻不能擁有整體，加之缺乏實(shí)踐的支持，理論顯得蒼白空洞。如Linux般的開源操作系統(tǒng)，雖然可以讓人坐擁全部源碼，但一來規(guī)模龐大，讓人不知從何入手，二來源碼背后更多的是業(yè)務(wù)操作系統(tǒng)和硬件知識(shí)，不了解業(yè)務(wù)的人很難憑一己之力破解源碼的奧秘?？陀^如此，更重要的還是主觀的不努力。自己動(dòng)手寫操作系統(tǒng)則為我打開