具體描述
編輯推薦
隻需30天
從零開始編寫一個五髒俱全的圖形操作係統
39.1KB迷你係統
實現多任務、漢字顯示、文件壓縮，還能聽歌看圖玩遊戲
日本編程天纔
揭開CPU、內存、磁盤以及操作係統底層工作模式的神秘麵紗
內容簡介
《30天自製操作係統》是一本兼具趣味性、實用性與學習性的操作係統圖書。作者從計算機的構造、匯編語言、C語言開始解說，讓讀者在實踐中掌握算法。在這本書的指導下，從零編寫所有代碼，30天後就可以製作齣一個具有窗口係統的32位多任務操作係。《30天自製操作係統》適閤操作係統愛好者和程序設計人員閱讀。
作者簡介
川閤秀實（Hidemi Kawai），生於1975年，是一位以“輕量化”編程思想見長的“非主流”開發者。2000年因自行開發的OSASK項目而名聲大噪。OSASK是一個開源的32位微型操作係統，它並非以Linux等內核為基礎，而是完全從零開始開發，在一張軟盤的容量下實現瞭GUI、多任務、多語言等高級特性，啓動時間隻需1秒。本書的內容可以看成是作者以OSASK為藍本，教會讀者從零開始開發一個操作係統，同時可以讓初學者在編寫操作係統的過程中，瞭解操作係統背後更多的知識。目錄
第0天 著手開發之前1 前言
2 何謂操作係統
3 開發操作係統的各種方法
4 無知則無畏
5 如何開發操作係統
6 操作係統開發中的睏難
7 學習本書時的注意事項（重要！）
8 各章內容摘要
第1天 從計算機結構到匯編程序入門
1 先動手操作
2 究竟做瞭些什麼
3 初次體驗匯編程序
4 加工潤色
第2天 匯編語言學習與Makefile入門
1 介紹文本編輯器
2 繼續開發
3 先製作啓動區
4 Makefile入門
第3天 進入32位模式並導入C語言
1 製作真正的IPL
2 試錯
3 讀到18扇區
4 讀入10個柱麵
5 著手開發操作係統
6 從啓動區執行操作係統
7 確認操作係統的執行情況
8 32位模式前期準備
9 開始導入C語言
10 實現HLT（harib00j）
第4天 C語言與畫麵顯示的練習
1 用C語言實現內存寫入（harib01a）
2 條紋圖案（harib01b）
3 挑戰指針（harib01c）
4 指針的應用（1）（harib01d）
5 指針的應用（2）（harib01e）
6 色號設定（harib01f）
7 繪製矩形（harib01g）
8 今天的成果（harib01h）
第5天 結構體、文字顯示與GDT/IDT初始化
1 接收啓動信息（harib02a）
2 試用結構體（harib02b）
3 試用箭頭記號（harib02c）
4 顯示字符（harib02d）
5 增加字體（harib02e）
6 顯示字符串（harib02f）
7 顯示變量值（harib02g）
8 顯示鼠標指針（harib02h）
9 GDT與IDT的初始化（harib02i）
第6天 分割編譯與中斷處理
1 分割源文件（harib03a）
2 整理Makefile（harib03b）
3 整理頭文件（harib03c）
4 意猶未盡
5 初始化PIC（harib03d）
6 中斷處理程序的製作（harib03e）
第7天 FIFO與鼠標控製
1 獲取按鍵編碼（hiarib04a）
2 加快中斷處理（hiarib04b）
3 製作FIFO緩衝區（hiarib04c）
4 改善FIFO緩衝區（hiarib04d）
5 整理FIFO緩衝區（hiarib04e）
6 總算講到鼠標瞭（harib04f）
7 從鼠標接受數據（harib04g）
第8天 鼠標控製與32位模式切換
1 鼠標解讀（1）（harib05a）
2 稍事整理（harib05b）
3 鼠標解讀（2）（harib05c）
4 移動鼠標指針（harib05d）
5 通往32位模式之路
第9天 內存管理
1 整理源文件（harib06a）
2 內存容量檢查（1）（harib06b）
3 內存容量檢查（2）（harib06c）
4 挑戰內存管理（harib06d）
第10天 疊加處理
1 內存管理（續）（harib07a）
2 疊加處理（harib07b）
3 提高疊加處理速度（1）（harib07c）
4 提高疊加處理速度（2）（harib07d）
第11天 製作窗口
1 鼠標顯示問題（harib08a）
2 實現畫麵外的支持（harib08b）
3 shtctl的指定省略（harib08c）
4 顯示窗口（harib08d）
5 小實驗（harib08e）
6 高速計數器（harib08f）
7 消除閃爍（1）（harib08g）
8 消除閃爍（2）（harib08h）
第12天 定時器（1）
1 使用定時器（harib09a）
2 計量時間（harib09b）
3 超時功能（harib09c）
4 設定多個定時器（harib09d）
5 加快中斷處理（1）（harib09e）
6 加快中斷處理（2）（harib09f）
7 加快中斷處理（3）（harib09g）
第13天 定時器（2）
1 簡化字符串顯示（harib10a）
2 重新調整FIFO緩衝區（1）（harib10b）
3 測試性能（harib10c～harib10f）
4 重新調整FIFO緩衝區（2）（harib10g）
5 加快中斷處理（4）（harib10h）
6 使用“哨兵”簡化程序（harib10i）
第14天 高分辨率及鍵盤輸入
1 繼續測試性能（harib11a～harib11c）
2 提高分辨率（1）（harib11d）
3 提高分辨率（2）（harib11e）
4 鍵盤輸入（1）（harib11f）
5 鍵盤輸入（2）（harib11g）
6 追記內容（1）（harib11h）
7 追記內容（2）（harib11i）
第15天 多任務（1）
1 挑戰任務切換（harib12a）
2 任務切換進階（harib12b）
3 做個簡單的多任務（1）（harib12c）
4 做個簡單的多任務（2）（harib12d）
5 提高運行速度（harib12e）
6 測試運行速度（harib12f）
7 多任務進階（harib12g）
第16天 多任務（2）
1 任務管理自動化（harib13a）
2 讓任務休眠（harib13b）
3 增加窗口數量（harib13c）
4 設定任務優先級（1）（harib13d）
5 設定任務優先級（2）（harib13e）
第17天 命令行窗口
1 閑置任務（harib14a）
2 創建命令行窗口（harib14b）
3 切換輸入窗口（harib14c）
4 實現字符輸入（harib14d）
5 符號的輸入（harib14e）
6 大寫字母與小寫字母（harib14f）
7 對各種鎖定鍵的支持（harib14g）
第18天 dir命令
1 控製光標閃爍（1）（harib15a）
2 控製光標閃爍（2）（harib15b）
3 對迴車鍵的支持（harib15c）
4 對窗口滾動的支持（harib15d）
5 mem命令（harib15e）
6 cls命令（harib15f）
7 dir命令（harib15g）
第19天 應用程序
1 type命令（harib16a）
2 type命令改良（harib16b）
3 對FAT的支持（harib16c）
4 代碼整理（harib16d）
5 第一個應用程序（harib16e）
第20天 API
1 程序整理（harib17a）
2 顯示單個字符的API（1）（harib17b）
3 顯示單個字符的API（2）（harib17c）
4 結束應用程序（harib17d）
5 不隨操作係統版本而改變的API（harib17e）
6 為應用程序自由命名（harib17f）
7 當心寄存器（harib17g）
8 用API顯示字符串（harib17h）
第21天 保護操作係統
1 攻剋難題——字符串顯示API（harib18a）
2 用C語言編寫應用程序（harib18b）
3 保護操作係統（1）（harib18c）
4 保護操作係統（2）（harib18d）
5 對異常的支持（harib18e）
6 保護操作係統（3）（harib18f）
7 保護操作係統（4）（harib18g）
第22天 用C語言編寫應用程序
1 保護操作係統（5）（harib19a）
2 幫助發現bug（harib19b）
3 強製結束應用程序（harib19c）
4 用C語言顯示字符串（1）（harib19d）
5 用C語言顯示字符串（2）（harib19e）
6 顯示窗口（harib19f）
7 在窗口中描繪字符和方塊（harib19g）
第23天 圖形處理相關
1 編寫malloc（harib20a）
2 畫點（harib20b）
3 刷新窗口（harib20c）
4 畫直綫（harib20d）
5 關閉窗口（harib20e）
6 鍵盤輸入API（harib20f）
7 用鍵盤輸入來消遣一下（harib20g）
8 強製結束並關閉窗口（harib20h）
第24天 窗口操作
1 窗口切換（1）（harib21a）
2 窗口切換（2）（harib21b）
3 移動窗口（harib21c）
4 用鼠標關閉窗口（harib21d）
5 將輸入切換到應用程序窗口（harib21e）
6 用鼠標切換輸入窗口（harib21f）
7 定時器API（harib21g）
8 取消定時器（harib21h）
第25天 增加命令行窗口
1 蜂鳴器發聲（harib22a）
2 增加更多的顔色（1）（harib22b）
3 增加更多的顔色（2）（harib22c）
4 窗口初始位置（harib22d）
5 增加命令行窗口（1）（harib22e）
6 增加命令行窗口（2）（harib22f）
7 增加命令行窗口（3）（harib22g）
8 增加命令行窗口（4）（harib22h）
9 變得更像真正的操作係統（1）（harib22i）
10 變得更像真正的操作係統（2）（harib22j）
第26天 為窗口移動提速
1 提高窗口移動速度（1）（harib23a）
2 提高窗口移動速度（2）（harib23b）
3 提高窗口移動速度（3）（harib23c）
4 提高窗口移動速度（4）（harib23d）
5 啓動時隻打開一個命令行窗口（harib23e）
6 增加更多的命令行窗口（harib23f）
7 關閉命令行窗口（1）（harib23g）
8 關閉命令行窗口（2）（harib23h）
9 start命令（harib23i）
10 ncst命令（harib23j）
第27天 LDT與庫
1 先來修復bug（harib24a）
2 應用程序運行時關閉命令行窗口（harib24b）
3 保護應用程序（1）（harib24c）
4 保護應用程序（2）（harib24d）
5 優化應用程序的大小（harib24e）
6 庫（harib24f）
7 整理make環境（harib24g）
第28天 文件操作與文字顯示
1 alloca（1）（harib25a）
2 alloca（2）（harib25b）
3 文件操作API（harib25c）
4 命令行API（harib25d）
5 日文文字顯示（1）（harib25e）
6 日文文字顯示（2）（harib25f）
7 日文文字顯示（3）（harib25g）
第29天 壓縮與簡單的應用程序
1 修復bug（harib26a）
2 文件壓縮（harib26b）
3 標準函數
4 非矩形窗口（harib26c）
5 bball（harib26d）
6 外星人遊戲（harib26e）
第30天 高級的應用程序
1 命令行計算器（harib27a）
2 文本閱覽器（harib27b）
3 MML播放器（harib27c）
4 圖片閱覽器（harib27d）
5 IPL的改良（harib27e）
6 光盤啓動（harib27f）
第31天 寫在開發完成之後
1 繼續開發要靠大傢的努力
2 關於操作係統的大小
3 操作係統開發的訣竅
4 分享給他人使用
5 關於光盤中的軟件
6 關於開源的建議
7 後記
8 畢業典禮
9 附錄
精彩書摘
第15天
多任務（1）
挑戰任務切換（harib12a）
任務切換進階（harib12b）
做個簡單的多任務（1）（harib12c）
做個簡單的多任務（2）（harib12d）
提高運行速度（harib12e）
測試運行速度（harib12f）
多任務進階（harib12g）
1 挑戰任務切換（harib12a）
“話說，多任務到底是啥呢？”我們今天的內容，就從這個問題開始吧。
多任務，在英語中叫做“multitask”，顧名思義就是“多個任務”的意思。簡單地說，在Windows等操作係統中，多個應用程序同時運行的狀態（也就是同時打開好幾個窗口的狀態）就叫做多任務。
對於生活在現代社會的各位來說，這種多任務簡直是理所當然的事情。比如你會一邊用音樂播放軟件聽音樂一邊寫郵件，郵件寫到一半忽然有點東西要查，便打開Web瀏覽器上網搜索。這對於大傢來說這些都是傢常便飯瞭吧。可如果沒有多任務的話會怎麼樣呢？想寫郵件的時候就必須關掉正在播放的音樂，要查東西的時候就必須先保存寫到一半的郵件，然後纔能打開Web瀏覽器……光想象一下就會覺得太不方便瞭。
然而在從前，沒有多任務反倒是普遍的情形（那個時候大傢不用電腦聽音樂，也沒有互聯網）。在那個年代，電腦一次隻能運行一個程序，如果要同時運行多個程序的話，就得買好幾颱電腦纔行。
就在那個時候，誕生瞭最初的多任務操作係統，大傢都覺得太瞭不起瞭。從現在開始，我們也要準備給“紙娃娃係統”添加執行多任務的能力瞭。連這樣一個小不點兒操作係統都能夠實現多任務，真是讓人不由地感嘆它生逢其時呀。
稍稍思考一下我們就會發現，多任務這個東西還真是奇妙，它究竟是怎樣做到讓多個程序同時運行的呢？如果我們的電腦裏麵裝瞭好多個CPU的話，同時運行多個程序倒也順理成章，但實際上就算我們隻有一個CPU，照樣可以實現多任務。
其實說穿瞭，這些程序根本沒有在同時運行，隻不過看上去好像是在同時運行一樣：程序A運行一會兒，接下來程序B運行一會兒，再接下來輪到程序C，然後再迴到程序A……如此反復，有點像日本忍者的“分身術”呢（笑）。
為瞭讓這種分身術看上去更完美，需要讓操作係統盡可能快地切換任務。如果10秒纔切換一次，那就連人眼都能察覺齣來瞭，同時運行多個程序的戲碼也就穿幫瞭。再有，如果我們給程序C發齣一個按鍵指令，正巧這個瞬間係統切換到瞭程序A的話，我們就不得不等上20秒，纔能重新輪到程序C對按鍵指令作齣反應。這實在是讓人抓狂啊（哭）。
在一般的操作係統中，這個切換的動作每0.01～0.03秒就會進行一次。當然，切換的速度越快，讓人覺得程序是在同時運行的效果也就越好。不過，CPU進行程序切換（我們稱為“任務切換”）這個動作本身就需要消耗一定的時間，這個時間大約為0.0001秒左右，不同的CPU及操作係統所需的時間也有所不同。如果CPU每0.0002秒切換一次任務的話，該CPU處理能力的50%都要被任務切換本身所消耗掉。這意味著，如果同時運行2個程序，每個程序的速度就隻有單獨運行時的1/4，這樣你會覺得開心嗎？如果變成這種結果，那還不如乾脆彆搞多任務呢。
相比之下，即便是每0.001秒切換一次任務，單單在任務切換上麵也要消耗CPU處理能力的10%。大概有人會想，10%也沒什麼大不瞭的吧？可如果你看看速度快10%的CPU賣多少錢，說不定就會恍然大悟，“對啊，隻要優化一下任務切換間隔，就相當於一分錢也不花，便換上瞭比現在更快的CPU嘛……”（笑），你也就明白瞭浪費10%也是很不值得的。正是因為這個原因，任務切換的間隔最短也得0.01秒左右，這樣一來隻有1%的處理能力消耗在任務切換上，基本上就可以忽略不計瞭。
關於多任務是什麼的問題，已經大緻講得差不多瞭，接下來我們來看看如何讓CPU來處理多任務。
當你嚮CPU發齣任務切換的指令時，CPU會先把寄存器中的值全部寫入內存中，這樣做是為瞭當以後切換迴這個程序的時候，可以從中斷的地方繼續運行。接下來，為瞭運行下一個程序，CPU會把所有寄存器中的值從內存中讀取齣來（當然，這個讀取的地址和剛剛寫入的地址一定是不同的，不然就相當於什麼都沒變嘛），這樣就完成瞭一次切換。我們前麵所說的任務切換所需要的時間，正是對內存進行寫入和讀取操作所消耗的時間。
接下來我們來看看寄存器中的內容是怎樣寫入內存裏去的。下麵這個結構叫做“任務狀態段”（task status segment），簡稱TSS。TSS有16位和32位兩個版本，這裏我們使用32位版。顧名思義，TSS也是內存段的一種，需要在GDT中進行定義後使用。
參考上麵的結構定義，TSS共包含26個int成員，總計104字節（摘自CPU的技術資料），我特意把它們分成4行來寫。從開頭的backlink起，到cr3為止的幾個成員，保存的不是寄存器的數據，而是與任務設置相關的信息，在執行任務切換的時候這些成員不會被寫入（backlink除外，某些情況下是會被寫入的）。後麵的部分中我們會用到這裏的設定，不過現在你完全可以先忽略它。
第2行的成員是32位寄存器，第3行是16位寄存器，應該沒必要解釋瞭吧……不對，eip好像到現在還沒講過呢。EIP的全稱是"extended instruction pointer"，也就是"擴展指令指針寄存器"的意思。這裏的"擴展"代錶它是一個32位寄存器，也就是說其對應的16位版本叫做IP，類比一下的話，跟EAX與AX之間的關係是一樣的。
EIP是CPU用來記錄下一條需要執行的指令位於內存中哪個地址的寄存器，因此它纔被稱為"指令指針"。如果沒有這個寄存器，記性不好的CPU就會忘記自己正在運行哪裏的程序，於是程序就沒辦法正常運行瞭。每執行一條指令，EIP寄存器中的值就會自動纍加，從而保證一直指嚮下一條指令所在的內存地址。
說點題外話，JMP指令實際上是一個嚮EIP寄存器賦值的指令。JMP 0x1234這種寫法，CPU會解釋為MOV EIP,0x1234，並嚮EIP賦值。也就是說，這條指令其實是篡改瞭CPU記憶中下一條該執行的指令的地址，濛瞭CPU一把。這樣一來，CPU在讀取下一條指令時，就會去讀取0x1234這個地址中的指令。你看，這不就相當於是做瞭一個跳轉嗎？
對瞭，如果你在匯編語言裏用MOV EIP,0x1234這種寫法是會齣錯的，還是不要嘗試的好。在匯編語言中，應該使用JMP 0x1234來代替MOV EIP,0x1234。
如果在TSS中將EIP寄存器的值記錄下來，那麼當下次再返迴這個任務的時候，CPU就可以明白應該從哪裏讀取程序來運行瞭。
按照常識，段寄存器應該是16位的纔對，可是在TSS數據結構中卻定義成瞭int（也就是DWORD）類型。我們可以大膽想象一下，說不定英特爾公司的人將來會把段寄存器變成32位的，這樣想想也挺有意思的呢（笑）。
第4行的ldtr和iomap也和第1行的成員一樣，是有關任務設置的部分，因此在任務切換時不會被CPU寫入。也許你會想，那就和第1行一樣，暫時先忽略好瞭--但那可是絕對不行的！如果鬍亂賦值的話，任務就無法正常切換瞭，在這裏我們先將ldtr置為0，將iomap置為0x40000000就好瞭。
關於TSS的話題暫且先告一段落，我們迴來繼續講任務切換的方法。要進行任務切換，其實還得用JMP指令。JMP指令分為兩種，隻改寫EIP的稱為near模式，同時改寫EIP和CS的稱為far模式，在此之前我們使用的JMP指令基本上都是near模式的。不記得CS是什麼瞭？CS就是代碼段（code segment）寄存器啦。
說起來我們其實用過一次far模式的JMP指令，就在asmhead.nas的"bootpack啓動"的最後一句（見8.5節）。
JMP DWORD 2*8:0x0000001b
這條指令在嚮EIP存入0x1b的同時，將CS置為2*8（=16）。像這樣在JMP目標地址中帶冒號（:）的，就是far模式的JMP指令。
如果一條JMP指令所指定的目標地址段不是可執行的代碼，而是TSS的話，CPU就不會執行通常的改寫EIP和CS的操作，而是將這條指令理解為任務切換。也就是說，CPU會切換到目標TSS所指定的任務，說白瞭，就是JMP到一個任務那裏去瞭。
CPU每次執行帶有段地址的指令時，都會去確認一下GDT中的設置，以便判斷接下來要執行的JMP指令到底是普通的far-JMP，還是任務切換。也就是說，從匯編程序翻譯齣來的機器語言來看，普通的far-JMP和任務切換的far-JMP，指令本身是沒有任何區彆的。
好瞭，枯燥的講解就到這裏，讓我們實際做一次任務切換吧。我們準備兩個任務：任務A和任務B，嘗試從A切換到B。
首先，我們需要創建兩個TSS：任務A的TSS和任務B的TSS。
本次的HariMain節選
struct TSS32 tss_a, tss_b;
嚮它們的ldtr和iomap分彆存入閤適的值。
本次的HariMain節選
tss_a.ldtr = 0;
tss_a.iomap = 0x40000000;
tss_b.ldtr = 0;
tss_b.iomap = 0x40000000;
接著將它們兩個在GDT中進行定義。
本次的HariMain節選
struct SEGMENT_DESCRIPTOR *gdt = (struct SEGMENT_DESCRIPTOR *) ADR_GDT;
set_segmdesc(gdt + 3, 103, (int) &tss;_a, AR_TSS32);
set_segmdesc(gdt + 4, 103, (int) &tss;_b, AR_TSS32);
將tss_a定義在gdt的3號，段長限製為103字節，tss_b也采用類似的定義。
現在兩個TSS都創建好瞭，該進行實際的切換瞭。
我們嚮TR寄存器存入3 * 8這個值，這是因為我們剛纔把當前運行的任務定義為GDT的3號。TR寄存器以前沒有提到過，它的作用是讓CPU記住當前正在運行哪一個任務。當進行任務切換的時候，TR寄存器的值也會自動變化，它的名字也就是"task register"（任務寄存器）的縮寫。我們每次給TR寄存器賦值的時候，必須把GDT的編號乘以8，因為英特爾公司就是這樣規定的。如果你有意見的話，可以打電話找英特爾的大叔投訴哦（笑）。
給TR寄存器賦值需要使用LTR指令，不過用C語言做不到。唉，各位是不是都已經見怪不怪瞭啊？啥？你早就料到瞭？（笑）所以說，正如你所料，我們隻能把它寫進naskfunc.nas裏麵。
本次的HariMain節選
load_tr(3 * 8);
本次的naskfunc.nas節選
_load_tr: ; void load_tr(int tr);
LTR [ESP+4] ; tr
RET
對瞭，LTR指令的作用隻是改變TR寄存器的值，因此執行瞭LTR指令並不會發生任務切換。
要進行任務切換，我們必須執行far模式的跳轉指令，可惜far跳轉這事C語言還是無能為力，這種語言還真是不方便啊。沒辦法，這個函數我們也得在naskfunc.nas裏創建。
本次的naskfunc.nas節選
_taskswitch4: ; void taskswitch4(void);
JMP 4*8:0
RET
也許有人會問，在JMP指令後麵寫個RET有意義嗎？也對，通常情況下確實沒意義，因為已經跳轉到彆的地方瞭嘛，後麵再寫什麼指令也不會被執行瞭。不過，用作任務切換的JMP指令卻不太一樣，在切換任務之後，再返迴這個任務的時候，程序會從這條JMP指令之後恢復運行，也就是執行JMP後麵的RET，從匯編語言函數返迴，繼續運行C語言主程序。
另外，如果far-JMP指令是用作任務切換的話，地址段（冒號前麵的4*8的部分）要指嚮TSS這一點比較重要，而偏移量（冒號後麵的0的部分）並沒有什麼實際作用，會被忽略掉，一般來說像這樣寫0就可以瞭。
現在我們需要在HariMain的某個地方來調用taskswitch()，可到底該寫在哪裏呢？唔，有瞭，就放在顯示"10[sec]"的語句後麵好瞭。也就是說，程序啓動10秒以後進行任務切換。
本次的HariMain節選
} else if (i == 10) { /* 10秒計時器*/
putfonts8_asc_sht(sht_back, 0, 64, COL8_FFFFFF, COL8_008484, "10[sec]", 7);
taskswitch4(); /*這裏！ */
} else if (i == 3) { /* 3秒計時器 */
大功告成瞭？不對，我們還沒準備好tss_b呢。在任務切換的時候需要讀取tss_b的內容，因此我們得在TSS中定義好寄存器的初始值纔行。
本次的HariMain節選
tss_b.eip = (int) &task;_b_main;
tss_b.eflags = 0x00000202; /* IF = 1; */
tss_b.eax = 0;
tss_b.ecx = 0;
tss_b.edx = 0;
tss_b.ebx = 0;
tss_b.esp = task_b_esp;
tss_b.ebp = 0;
tss_b.esi = 0;
tss_b.edi = 0;
tss_b.es = 1 * 8;
tss_b.cs = 2 * 8;
tss_b.ss = 1 * 8;
tss_b.ds = 1 * 8;
tss_b.fs = 1 * 8;
tss_b.gs = 1 * 8;
乍看之下，貌似會有很多看不懂的地方吧，我們從後半段對寄存器賦值的地方開始看。這裏我們給cs置為GDT的2號，其他寄存器都置為GDT的1號，asmhead.nas的時候也是一樣的。也就是說，我們這次使用瞭和bootpack.c相同的地址段。當然，如果你用彆的地址段也沒問題，不過這次我們隻是想隨便做個任務切換的實驗而已，這種麻煩的事情還是以後再說吧。
繼續看剩下的部分，關於eflags的賦值，如果把STI後的EFLAGS的值通過io_load_eflags賦給變量的話，該變量的值就顯示為0x00000202，因此在這裏就直接使用瞭這個值，僅此而已。如果還有看不懂的地方，大概就是eip和esp的部分瞭吧。
在eip中，我們需要定義在切換到這個任務的時候，要從哪裏開始運行。在這裏我們先把task_b_main這個函數的內存地址賦值給它。
本次的bootpack.c節選
void task_b_main(void)
{
for (;;) { io_hlt(); }
}
這個函數隻執行瞭一個HLT，沒有任何實際作用，後麵我們會對它進行各種改造，現在就先這樣吧。
task_b_esp是專門為任務B所定義的棧。有人可能會說，直接用任務A的棧不就好瞭嗎？那可不行，如果真這麼做的話，棧就會混成一團，程序也無法正常運行。
本次的HariMain節選
int task_b_esp;
task_b_esp = memman_alloc_4k(memman, 64 * 1024) + 64 * 1024;
總之先寫成這個樣子瞭。我們為任務B的棧分配瞭64KB的內存，並計算齣棧底的內存地址。請各位迴憶一下嚮棧PUSH數據（入棧）的動作，ESP中存入的應該棧末尾的地址，而不是棧開頭的地址。
好瞭，我們已經講解得夠多瞭，現在總算是萬事俱備啦，馬上"make run"一下吧。這個程序如果運行正常的話應該是什麼樣子呢？嗯，啓動之後的10秒內，還是跟以前一樣的，10秒一到便執行任務切換，task_b_main開始運行。因為task_b_main隻有一句HLT，所以接下來程序就全部停止瞭，鼠標和鍵盤也應該都沒有反應瞭。
唔……這樣看起來好像很無聊啊，算瞭，總之我們先來"make run"吧。10秒鍾的等待還真是漫長……哇！停瞭停瞭！
看來我們的首次任務切換獲得瞭圓滿成功。
……
前言/序言
“好想編寫一個操作係統呀！”筆者的朋友曾說這是所有程序員都曾經懷揣的一個夢想。說“所有的程序員”可能有點誇張瞭，不過作為程序員的夢想，它至少也應該能排進前十名吧。也許很多人覺得編寫操作係統是個天方夜譚，這一定是操作係統業界的一個陰謀（笑）。他們故意讓大傢相信編寫操作係統是一件非常睏難的事情，這樣就可以高價兜售自己開發的操作係統，而且操作係統的作者還會被頂禮膜拜。那麼實際情況又怎麼樣呢？和彆的程序相比，其實編寫操作係統並沒有那麼難，至少筆者的感覺是這樣。
在各位讀者之中，也許有人曾經挑戰過操作係統的編寫，但因為太難而放棄瞭。擁有這樣經曆的人也許不會認同筆者的觀點。其實你錯瞭，你的失敗並不是因為編寫操作係統太難，而是因為沒有人告訴你那其實是一件很簡單的事而已。
不僅是編寫操作係統，任何事都是一樣的。如果講解的人認為它很難，那就不可能把它講述得通俗易懂，即便是同樣的內容，也會講得無比復雜。這樣的講解，肯定是很難懂的。
那麼，你想不想和筆者一起再挑戰一次呢？如果你曾經夢想過編寫自己的操作係統，一定會覺得樂在其中的。
可能有人會說，這本書足足有700多頁，怎麼會“有趣”和“簡單”呢？唔，這麼一說筆者也覺得挺心虛的，不過其實也隻是長瞭那麼一點點啦。平均下來的話，每天隻有大約23頁的內容，你看，也沒有那麼長吧？
這本書的文風非常輕鬆，也許你不知不覺中就會讀得很快。但是這樣的話可能印象不會很深，最好還是能靜下心來慢慢地讀。書中所展示的程序代碼和文字的說明同樣重要，因此也希望大傢仔細閱讀。隻要注意這些，理解本書的內容就應該沒有問題瞭。
在本書中，我們使用C語言和匯編語言來編寫操作係統，不過不必擔心，你可以在閱讀本書的同時來逐步學習關於這些編程語言的知識。本書在這方麵寫得非常仔細，如果能有人通過本書終於把C語言中的指針給搞懂瞭，那筆者的目的也就達到瞭。即便是從這樣的水平開始，30天後你也能夠編寫齣一個很棒的操作係統，請大傢拭目以待吧！
用戶評價
我是一名已經工作多年的軟件工程師，雖然日常工作接觸的是應用層開發，但一直對操作係統的底層細節感到好奇，總覺得不把這一塊弄明白，對整個計算機體係的理解就不夠透徹。市麵上有些關於操作係統的書，動輒幾百頁，內容又晦澀難懂，看瞭幾頁就容易打退堂鼓。這本《30天自製操作係統》的齣現，恰好滿足瞭我這種“碎片化”學習的需求。它的篇幅不算特彆厚重，而且“30天”這個概念也給瞭一個明確的學習目標。更重要的是，書中以非常務實的態度，從最基礎的環節開始，一步步構建。我喜歡它那種“從小處著手，逐步完善”的思路，比如先實現一個簡單的屏幕輸齣，再引入鍵盤輸入，然後是中斷處理等等。光盤提供的資源更是錦上添花，可以直接拿來運行和調試，這對於理解抽象的概念非常有幫助。雖然30天要“完全”掌握所有細節可能有些難度，但這本書絕對是一個非常好的入門和實踐平颱，讓我能夠快速對操作係統的核心有瞭一個清晰的認識。
評分我是一個對技術有著狂熱追求的業餘愛好者，一直夢想著能夠親手構建一個屬於自己的操作係統。然而，這條路充滿瞭挑戰，各種知識點像迷霧一樣籠罩著我。《30天自製操作係統》這本書，就像一束光，照亮瞭我前行的道路。它的語言風格非常接地氣，沒有過多的學術術語堆砌，而是用一種能夠被普通讀者理解的方式來解釋復雜的概念。書中的每一個步驟都經過精心設計，能夠引導讀者逐步攻剋難關。我最喜歡的部分是關於如何設計和實現內核的章節，作者用非常巧妙的比喻和圖示，將原本抽象的內核工作原理變得生動形象。光盤裏附帶的源代碼，更是讓我愛不釋手，我可以直接在虛擬機上運行，觀察它的行為，並嘗試進行修改，看看不同的參數設置會帶來什麼結果。通過這本書，我不僅學習到瞭操作係統的基本原理，還培養瞭解決實際問題的能力，更重要的是，我感受到瞭創造的樂趣。這本書絕對是每個有誌於自製操作係統的人必不可少的夥伴。
評分這本書簡直是為我量身定做的！我是一名在校的計算機專業學生，一直在尋找能夠真正將理論知識付諸實踐的項目。傳統的操作係統課程雖然有講解，但總感覺缺少瞭那種“親手打造”的感覺。《30天自製操作係統》正是彌補瞭這一遺憾。它不僅僅是一本書，更像是一位經驗豐富的導師，耐心地引導我一步步探索操作係統的世界。我尤其欣賞書中對每一項技術的講解，比如如何編寫匯編語言的引導程序，如何理解CPU的執行流程，以及如何實現簡單的內存管理。這些內容雖然在其他教材中可能有所提及，但這本書將它們串聯起來，形成瞭一個完整的學習鏈條。光盤中的源代碼更是寶藏，我不僅可以運行它，還可以嘗試修改和擴展，看看不同的設計會帶來什麼樣的效果。通過這本書，我不僅鞏固瞭課堂上學到的知識，還學到瞭很多書本上沒有的實踐技巧。我甚至開始思考，如何將書中的一些模塊應用到我自己的課程設計項目中。
評分說實話，當我拿到這本《30天自製操作係統》的時候，心裏是抱著一絲懷疑的。畢竟“30天”這個時限聽起來就很有挑戰性，我擔心它會為瞭趕進度而犧牲內容的深度。但事實證明，我的擔憂是多餘的。這本書的作者顯然對如何引導讀者學習有著深刻的理解。它並沒有試圖在一開始就構建一個功能齊全的復雜係統，而是從最核心、最關鍵的部分入手，逐步增加功能。這種“由簡入繁”的教學方法，讓我能夠專注於理解每個階段的核心概念。書中的案例設計也非常貼切，比如，在講解中斷處理時，作者會引導讀者實現一個簡單的鍵盤輸入響應，這比單純的理論講解要生動有趣得多。我特彆喜歡書中對一些常見誤區的提醒和解釋，這大大節省瞭我自己摸索的時間。光盤裏的資源也非常豐富，包含瞭不同階段的操作係統代碼，方便我對比和學習。雖然30天完成一個完整的操作係統可能需要付齣大量的努力和時間，但這本書提供瞭一個非常堅實的基礎和清晰的路徑，讓我看到瞭實現這個目標的可能性。
評分這本書絕對是技術學習者的一場及時雨！我一直對操作係統底層運作原理充滿好奇，但市麵上很多書籍要麼過於理論化，要麼需要紮實的計算機體係結構基礎。這本《30天自製操作係統》的齣現，恰恰填補瞭這個空白。它以一種非常直觀、循序漸進的方式，帶領讀者一步步構建自己的操作係統。從最基礎的 bootloader 到內核的初始化，再到簡單的內存管理和任務調度，每一個章節都設計得恰到好處，不會讓人望而卻步。最讓我驚喜的是，它提供瞭配套的光盤，裏麵包含瞭大量的源代碼和調試工具，這對於動手實踐來說至關重要。我花瞭整整一個周末，跟著書裏的代碼一點點調試，看著自己的代碼在虛擬機裏運行起來，那種成就感是難以言喻的。書中的講解清晰易懂，即使是初學者也能理解其中的邏輯。而且，它並不是簡單地復製代碼，而是深入淺齣地解釋瞭每一行代碼的意義和作用，這對於建立深層次的理解非常有幫助。總的來說，這本書是一次非常棒的學習體驗，我強烈推薦給所有對操作係統感興趣的朋友。
評分好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好
評分搞活動時候買的 暫時還沒看 東西是正品 好評
評分好
評分作為入門書籍不錯，相比編譯原理主要是實踐多一點，另外小日本寫的書都講的很詳細
評分東京大學&東京工業大學教授執筆
評分不錯，有必要瞭解一下編程語言的執行過程
評分爛書一本，韆萬彆買
評分感覺日本人寫的技術書看起來就是通俗易懂
評分給公司買的書 他們都很喜歡 質量非常好
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