# MyOS

**Repository Path**: ShadowThreeD/my-os

## Basic Information

- **Project Name**: MyOS
- **Description**: 亲, 觉得OK就来个start哦~

声明：本人不是原创！
我只是跟着"https://blog.csdn.net/tyler_download/category_6280228.html"这个博客，实践了这个简单的操作系统。
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2022-05-08
- **Last Updated**: 2022-06-13

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

## 声明
这个操作系统不是我的原创，我只是参考`tyler_download`的[操作系统-java](https://blog.csdn.net/tyler_download/category_6280228.html)
专栏实践了一下，并记录了一些学习笔记，在这里对原作者的付出和帮助表示感谢！

## 基础知识
0. 计算机启动基础知识
```bash
1. 计算机启动时首先运行BIOS(based input/output system)。BIOS系统是
   计算机厂商预置在计算机硬件中的一个软件。暂时只需要知道BIOS会从
   内存地址'0x7c00'处开始读取引导扇区，这个引导扇区存储的是内核加载器。
   所以引导扇区最大只能512字节，而且最后两个字节一定要为[0x55,0xaa]才能
   被启动成功。
```

1. Java的编译
```bash
javac example.java      # compiler(Note: the file's name MUST same with the class's name. This will generate the example.class file)
java example            # run(MUST using example, NOT example.class)
```

2. 汇编代码的编译
```bash
1. 将汇编代码编辑并保存为 .asm 文件(通过;注释)
2. nasm xxx.asm     # 编译命令，将会产生xxx二进制文件
3. hexyl xxx        # 查看生成的二进制文件
```

3. 在虚拟机中添加操作系统
![在虚拟机中添加操作系统步骤图解](./resource/虚拟机添加操作系统步骤.png)
![在虚拟机中添加操作系统后的明细](./resource/虚拟机添加操作系统后的明细.png)

##  **ch01**  [用Java做一个最小的操作系统内核](https://blog.csdn.net/tyler_download/article/details/51729141)
0. 功能：用Java将一个简单的内核二进制文件，按软盘的格式保存为镜像。
1. 将`OperatingSystem.java`编译并运行后，会生成一个名为`system.img`的镜像文件，把这个文件导入到虚拟机后，运行就能看到输出了。

##  **ch02**  [用Java做一个最小的操作系统内核2](https://blog.csdn.net/tyler_download/article/details/51761750)
0. 功能：通过汇编写一个简单的内核，并通过Java读取并保存为软盘格式的镜像。
1. 用汇编代码实现`ch01`中的二进制数组，即MyOS的内核。
2. 自己产生的二进制文件和原文中的稍有差别，但是都可以正常在虚拟机中启动运行.
3. 产生的二进制文件详情如下：
![ch02_二进制详情](./resource/ch02_二进制详情.png)

## **ch03** [用Java做操作系统内核：软盘读写](https://blog.csdn.net/tyler_download/article/details/51815483)
0. 功能：通过汇编实现一个简单内核(可从指定软盘空间读取内容并打印到屏幕)；
   通过Java实现一个虚拟软盘，将汇编实现的内核写入到软盘，并在指定位置写入需要打印的信息。

1. 前面几节在屏幕输出的内容都是直接写在操作系统内核中的，这节将内容放在了软盘的
其他位置，通过内核读取的方式获取需要显示的内容。

2. 软盘原理如下图：
![ch03_软盘原理](./resource/ch03_软盘原理.png)

3. 通过Flopy.java实现虚拟软盘。然后通过将汇编内核文件写入到虚拟软盘。
CSDN上面的代码有些问题，可参考文中的git仓库。

## **ch04** [Java开发操作系统内核：让内核突破512字节的限制](https://blog.csdn.net/tyler_download/article/details/51970921)
0. 功能：在软盘的第一个扇区实现一个内核加载器，这个程序将从软盘其他位置读取真正需要运行的内核，
这个内核功能为将内核中的一个字符串输出到屏幕上。

1. 前几节中，我们将一段代码通过软盘加载到系统内存并运行。事实上操作词条也是这样做的。 
只不过我们加载的代码最大只能512字节，而一个内核好几百M，所以不能通过这个方式直接读入。
通常做法是在在512字节中放一个内核加载器，通过这个程序加载内核至指定内存地址，然后将
CPU的控制权转交给新加载的内核。

## **ch05** [Java开发操作系统内核：由实模式进入保护模式之32位寻址](https://blog.csdn.net/tyler_download/article/details/52021120)
0. 功能：通过保护模式实现了ch04的功能。(保护模式显著特点：1.
   寻址空间从时模式的1M增强到4G；2.
   不同的代码拥有不同的优先级，优先级高的能够执行特殊指令，优先级低的，某些重要指令就无法执行)
   进入保护模式下，有一个巨大好处是可以引入C语言来开发内核。
1. 注意：'boot.asm'中的'LOAD_ADDR'要和'kernel.asm'中的'org'地址要一致才能启动成功！

## **ch06** [保护模式超强的寻址功能：天空任鸟飞](https://blog.csdn.net/tyler_download/article/details/52242599)
0. 功能：将内核的寻址能力突破 1M。
1. X86架构下，cpu运行模式分两种，一种是实模式，DOS就是运行在实模式下。
随着CPU功能的加强及Intel引入的保护模式，才使得图形界面出现。
2. Inter8086使用16位寄存器，16位数据线，20位地址总线，实模式下寻址方式由段和偏移组成，
计算方法为：物理地址 = 段值 * 16 + 偏移。由于段和偏移都只能16位，最大寻址范围也就 1M + 4K
3. 包含模式下，寻址方式和实模式完全不同。上节的GDT叫全局描述符表，该表的表项就叫描述符,
在描述符中，有专用的4字节用户表示内存基址，这样内存访问范围就扩大到4G了。在原来的实模式
下, cs,ds这些16位寄存器一般用于存储段值，但在保护模式中，这些寄存器用于存储指向GDT表
的某项描述符索引。访问内存时仍然采用寄存器:偏移的方式，但CPU对地址的计算方法不同了，
CPU将寄存器的值当作访问GDT的索引，通过这个索引对应的描述符找到内存基址，然后将基址
加上偏移得到具体内存地址，这样就突破了 1M 的地址限制。
4. 注意：'boot.asm'中的'LOAD_ADDR'要和'kernel.asm'中的'org'地址要一致才能启动成功！

## **ch07** [C语言结合汇编开发系统内核](https://blog.csdn.net/tyler_download/article/details/52468520)
0. 功能：C和汇编混合编程
1. 上节中，我们开始进入保护模式，在保护模式不仅寻址空间增大，运算能力增强，
还可以将C引入内核开发。因为C编译后的汇编代码默认就是运行在保护模式下。