# x86操作系统

**Repository Path**: chen_dl/x86-operating-system

## Basic Information

- **Project Name**: x86操作系统
- **Description**: 这是一个x86操作系统
- **Primary Language**: C
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2025-11-10
- **Last Updated**: 2026-03-04

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# 小型x86操作系统

基于 QEMU 开发 x86 微型 OS，实现 IDT 中断管理、时间片进程调度、分页内存隔离；适配 newlib 库，完成 FAT16 文件系统与多实例 Shell，支持 ELF 加载及 execve/fork 等系统调用，实现信号量 / 互斥锁保证进程同步。

**仓库地址：** https://gitee.com/chen_dl/x86-operating-system

**技术栈：**  C 语言、x86 汇编、操作系统内核、多进程调度、FAT16 文件系统

1、中断与异常处理：基于 IDT 表实现中断 / 异常处理逻辑，配置 8259 中断控制器完成硬件中断管理，保障系统中断响应稳定性。

2、进程管理：采用时间片轮转调度算法，基于 TSS 完成进程切换，实现计数信号量 + 互斥锁保证进程同步，支持 8 路 Shell 并发运行。

3、内存管理：为进程构建独立页表，结合特权级机制区分内核态 / 用户态，实现多进程地址空间隔离与内存保护。

4、设备与库适配：设计统一设备抽象接口（键盘 / 显示器 / 磁盘），移植并适配 newlib 库，实现标准 C 库系统调用支持。

5、文件系统与交互：实现 FAT16 文件系统及 echo/ls/cp/rm 等 Shell 命令，支持 execve/fork/wait 等系统调用与 ELF 文件加载运行。

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# 一、开发环境准备

目前是在ubuntu系统上进行开发

### 1.1 下载开发软件

```
sudo apt install gcc cmake gdb
sudo apt-get install gcc-i686-linux-gnu
sudo apt-get install qemu-system-x86
```

> 我用的编程软件是vscode，如果没有请自行下载

### 1.2 vscode需要的插件

![image-20251110210515164](开发日志/picture/1.png)

# 二、项目结构

![image-20260220222009250](开发日志/picture/38.png)

1、boot 负责加载 loader；

2、loader 进入 32 位保护模式、开启分页机制并完成硬件检测，随后加载 kernel；

3、kernel 作为核心，包含多进程、中断管理、设备管理、文件系统、存储管理、内存分页和系统调用等模块；

4、最终 kernel 启动 shell，为用户提供交互接口。

```shell
.
├── applib
├── boot
├── common
├── kernel
│   ├── core
│   ├── cpu
│   ├── dev
│   ├── fs
│   │   ├── devfs
│   │   └── fatfs
│   ├── include
│   ├── init
│   ├── ipc
│   └── tools
├── loader
├── loop
├── shell
├── snake
└── test_coredump
```

# 三、项目运行

## 3.1 项目启动

![image-20260220225031185](开发日志/picture/39.png)

## 3.2 help命令

![image-20260220225153281](开发日志/picture/40.png)

## 3.3 echo命令

![image-20260220225759696](开发日志/picture/41.png)

## 3.4 ls命令

![image-20260220225924711](开发日志/picture/42.png)

## 3.5 less命令

![image-20260220230124443](开发日志/picture/43.png)

## 3.6 cp命令

![image-20260220230526806](开发日志/picture/44.png)

## 3.7 rm命令

![image-20260220230708289](开发日志/picture/45.png)

## 3.8 运行贪吃蛇小游戏

![image-20260220230834047](开发日志/picture/46.png)

![image-20260220231551414](开发日志/picture/47.png)

![image-20260220231629134](开发日志/picture/48.png)