Linux0.11 中对地址的管理

个字节,段信息无法直接存放在段寄存器中(段寄存器只有2字节).Intel的设计是段描述符集中存放在GDT或LDT中,而段寄存器存放的是段描述符在GDT或LDT内的索引值(index). Linux中逻辑地址等于线性地址.为什么这么说呢?因为Linux所有的段(用户代码段.用户数据段.内核代码段.内核数据段)的线性地址都是从 0x00000000 开始,长度4G,这样线性地址=逻辑地址+ 0x00000000,也就是说逻辑地址等于线性地址了. 这样的情况下Linux只用到了GDT,不论是用户任务…

从linux0.11中起动部分代码看汇编调用c语言函数

上一篇分析了c语言的函数调用栈情况,知道了c语言的函数调用机制后,我们来看一下,linux0.11中起动部分的代码是如何从汇编跳入c语言函数的.在LINUX 0.11中的head.s文件中会看到如下一段代码(linux0.11的启动分析部分会在另一部分中再分析,由于此文仅涉及c与汇编代码的问题,). after_page_tables: pushl $ # These are the parameters to main :-) pushl $ pushl $ pushl $L6 # retur…

对Linux0.11 中进程0 和进程1分析

1. 背景进程的创建过程无疑是最重要的操作系统处理过程之一,很多书和教材上说的最多的还是一些原理的部分,忽略了很多细节.比如,子进程复制父进程所拥有的资源,或者子进程和父进程共享相同的物理页面,拥有自己的地址空间,子进程创建后接受统一调度执行等等. 原理性的书籍更多地关注了进程创建过程中各个关键部分的功能,但由于过于抽象,很难理解,因此如果自己能够实际操作,实践这个过程就很重要,可以让那些看起来抽象的概念变的现实而容易理解,比如所谓的父进程的资源,父进程所拥有的物理页面,甚至父进程的地址空间等…

在Linux-0.11中实现基于内核栈切换的进程切换

原有的基于TSS的任务切换的不足进程切换的六段论 1 中断进入内核 2 找到当前进程的PCB和新进程的PCB 3 完成PCB的切换 4 根据PCB完成内核栈的切换 5 切换运行资源LDT 6 利用IRET指令完成用户栈的切换 1. 原有的基于TSS的任务切换的不足原有的Linux 0.11采用基于TSS和一条指令,虽然简单,但这指令的执行时间却很长,在实现任务切换时大概需要200多个时钟周期.而通过堆栈实现任务切换可能要快,而且采用堆栈的切换还可以使用指令流水的并行化优化技术,同时又使得CP…

Linux0.11中对文本文件进行修改的策略

现在,假设 hello.txt 是硬盘上已有的一个文件,而且内容为 "hello, world" ,在文件的当前指针设置完毕后,我们来介绍 sys_read , sys_write , sys_lseek 如何联合使用才能把数据插入到 hello.txt 中. 可以通过如下方式对它们进行组合应用,应用程序的代码如下: #include <fcntl.h> #include <stdio.h> #include <string.h> #define…

linux0.11改进之四基于内核栈的进程切换

这是学习哈工大李治军在mooc课操作系统时做的实验记录.原实验报告在实验楼上.现转移到这里.备以后整理之用. 完整的实验代码见:实验楼代码一.tss方式的进程切换 Linux0.11中默认使用的是硬件支持的tss切换,系统为每个进程分配一个tss结构用来存储进程的运行信息(上下文环境),然后通过CPU的一个长跳转指令ljmp来实现进程的切换,这种方式易于实现,但一者不便于管理多CPU进程,二者效率不佳,故此次实验要将系统中使用的tss切换方式修改为栈切换方式.而由于CPU管理方式的原因,tr寄…

Linux0.11启动过程

从开机加电,到执行main函数之前的过程好吧,这里应该是有执行3个汇编的文件,但是我不太了解.囧从main函数,到启动OK(即可以响应用户操作了) 这个步骤做了3件事情: 创建进程0,使之具备在主机中进行运算的能力,2.1 已进程0为母本创建进程1,不仅有运算能力,而且还能以文件的行驶与外设进行数据交互,2.2-2.4 以进程1为母本创建进程2,全面具备进程1的能力和环境,进一步具备支持"人机交互",实现怠速,2.5-2.8 开中断之前的准备工作复制根设备号和硬盘参数表物理内存…

x01.os.20: compile linux-0.11 on the ubuntu

为什么学习 linux 正如不能依靠美国的 GPS 为我们的导弹指示目标一样,很难想像用运行 windows 的电脑去同美国进行信息战.而朝鲜的网络崩溃,再次警示国人,信息战.网络战离我们并不遥远.linux 的开源,可以按自己的要求进行深度定制,无疑是极佳选择. 为什么是 linux-0.11 现在的 linux-3.18,近千万行代码,即使是 linus,也没有全部看完,更不用说拿来学习了.而 linux-0.11,只有万余行代码,拿来学习,从量上是正好. 进入 linux-3.18/arc…

Linux-0.11内核源代码分析系列：内存管理get_free_page()函数分析

Linux-0.11内存管理模块是源码中比較难以理解的部分,如今把笔者个人的理解发表先发Linux-0.11内核内存管理get_free_page()函数分析有时间再写其它函数或者文件的:) /* *Author : DavidLin *Date : 2014-11-11pm *Email : linpeng1577@163.com or linpeng1577@gmail.com *world : the city of SZ, in China *Ver …

linux0.11内核源码剖析:第一篇内存管理、memory.c【转】

转自:http://www.cnblogs.com/v-July-v/archive/2011/01/06/1983695.html linux0.11内核源码剖析第一篇:memory.c July 二零一一年一月六日 ----------------------------------------- 博主声明:1.本系列非linux系统教程,仅仅是针对linux0.11内核源码,所做的剖析,注释.2.本系列参考:深入理解linux内核.linux内核完全注释,linux内核源代码情景分析3.…

Linux0.11内核--内存管理之2.配合fork

[版权所有,转载请注明出处.出处:http://www.cnblogs.com/joey-hua/p/5598451.html ] 在上一篇的fork函数中,首先一上来就调用get_free_page为新任务的数据结构申请一页内存,在memory.c中: /* * 获取首个(实际上是最后1 个:-)空闲页面,并标记为已使用.如果没有空闲页面, * 就返回0. */ //// 取空闲页面.如果已经没有可用内存了,则返回0. // 输入:%1(ax=0) - 0:%2(LOW_MEM):%3(cx=…

Linux0.11内核剖析--内核体系结构

一个完整可用的操作系统主要由 4 部分组成:硬件.操作系统内核.操作系统服务和用户应用程序,如下图所示: 用户应用程序是指那些字处理程序. Internet 浏览器程序或用户自行编制的各种应用程序: 操作系统服务程序是指那些向用户所提供的服务被看作是操作系统的部分功能的程序. 在 Linux 操作系统上,这些程序包括 X 窗口系统. shell 命令解释系统以及那些内核编程接口等系统程序:操作系统内核程序即是本书所感兴趣的部分,它主要用于对硬件资源的抽象和访问调度. Linux 内核的主要用途就…

linux0.11学习笔记（1）

公布软件包包括内容: bootimage.Z - 具有美国键盘代码的压缩启动映像文件: rootimage.Z - 以1200kB 压缩的根文件系统映像文件: linux-0.11.tar.Z- 内核源码文件: as86.tar.Z - linux bruce evans'二进制运行文件. 是16 位的汇编程序和装入程序: INSTALL-0.11 - 更新过的安装信息文件. 不足之处:不包含有关进程等待队列.虚拟文件系统.TCP/IP网络等方面的一些当前很重要的代码. 文件夹: Linux/文…

Linux0.11小结

第一部分基础内容 1.操作系统基础操作系统是计算机硬件系统与用户程序间重要环节,理解操作系统的原理是编写优秀代码的基础.教课书中阐述的操作系统一般由5部分组成. 一个最简单的操作系统,可以不需要文件,不需要网络,只要实现多进程,且进程间也不需要通信,相互独立.那么这样一个简单的OS仅需要两块内容:进程管理.内存管理.这两方面内容是相辅相成,不可分割的,因为现在计算机系统的基本架构仍是指令存储-执行.内存管理很大程度上依赖处理器的硬件支持,而进程管理则是在这个基础上,用软件的方式虚拟化…

Linux0.11进程切换和TSS结构

TSS 全称为task state segment,是指在操作系统进程管理的过程中,进程切换时的任务现场信息. X86体系从硬件上支持任务间的切换.为此目的,它增设了一个新段:任务状态段(TSS),它和数据段.代码段一样也是一种段,记录了任务的状态信息. 与其它段一样,TSS也有描述它的结构:TSS描述符表,它记录了一个TSS的信息,同时还有一个TR寄存器,它指向当前任务的TSS.任务切换的时候,CPU会将原寄存器的内容写出到相应的TSS,同时将新TSS的内容填到寄存器中…

Linux0.11之进程0创建进程1（1）

进程0是由linus写在操作系统文件中的,是预先写死了的.那么进程0以后的进程是如何创建的呢?本篇文章主要讲述进程0创建进程1的过程. 在创建之前,操作系统先是进行了一系列的初始化,分别为设备号.块号.内存大小的设置.内存管理.中断.字符设备.时间.LDT和GDT.缓冲区.硬盘.软盘以及开启之前关闭的中断.由于操作系统通常情况下是运行在用户模式下的,因此还进行的一个很重要的工作就是特权级的切换.具体对应linux0.11代码中main.c文件中的内容. 接下来一个很有意思且很重要的事情就是,调用…

Linux0.11之初识Makefile/build.c

前言 Makefile对于从来没有接触过的人来说是相当别扭的(比如我),但它确实又是非常重要的,它描述了一个Image是如何形成的,理解它也许并不能帮我解决实际问题,而且编写Makefile的工作也许根本不需要我们来做,但是,学习它能给我们一个更广阔的视角,说不定就能为某些难题.bug提供解决思路.这篇文章也只是对Makefile的初探,待到对Makefile有更深刻的理解之后,我会对这篇文章进行更新~ Tips 在查看Makefile源码之前最好熟悉gas常用的命令参数 as A B A -a…

通过9个Linux-0.11实验学习操作系统

简介 2019年秋,我自学了一下哈工大的操作系统课程,感觉其设计的教程和实验作为操作系统入门是个不错的选择(虽然是基于较老的Linux-0.11写的).实验大致覆盖了操作系统中的核心概念,例如启动.中断.外设IO.上下文切换/系统调用,进程管理与调度,进程间通信,内存管理/地址转换,文件系统等.而且每个实验在教材中都有对应的说明,做起来很顺畅.我做完后整理了一下相关资源,希望能帮到一些自学的同学. 指导教材该课程使用的教材是李治军和刘宏伟编著的<操作系统原理.实现与实践>(ISBN:…

linux-0.11分析：boot文件 head.s 第三篇随笔

head.s 参考 [github这个博主的][ https://github.com/sunym1993/flash-linux0.11-talk ] 改变栈顶位置 _pg_dir: startup_32: movl $0x10,%eax mov %ax,%ds mov %ax,%es mov %ax,%fs mov %ax,%gs lss _stack_start,%esp 先是分别ds,es,fs,gs的值都置成了0x10 然后这段·lss _stack_start,esp相当于把ss:s…

linux0.11下的中断机制分析

http://orbt.blog.163.com/ 异常就是控制流中的突变,用来响应处理器状态中的某些变化.当处理器检测到有事件发生时,它就会通过一张叫做异常表的跳转表,进行一个间接过程调用,到一个专门设计用来处理这类事件的操作系统子程序,这张表即中断描述符表IDT.本文将针对Linux0.11代码进行分析和调试,来了解中断机制,主要分析以下三个问题: 1．中断描述符表的建立. 2．一般中断的处理过程,以0x3号中断为例. 3．系统调用的处理过程,以fork系统调用为例. 中…

[Operating System Labs] 我对Linux0.00中 head.s 的理解和注释

?21,# head.s contains the 32-bit startup code.# head.s 是32位的启动代码 # Two L3 task multitasking. The code of tasks are in kernel area,# 有两个L3(Level 3,即第三特权级,IA32提供给用户0-3,四个特权级,但是Linux0.11只使用了# 0和3这两个特权级,表示用户态程序和内核态程序,内核-kernel)的多任务 # just like the Li…

LINUX0.11 内核阅读笔记

一．源码目录图1 二．系统总体流程: 系统从boot开始动作,把内核从启动盘装到正确的位置,进行一些基本的初始化,如检测内存,保护模式相关,建立页目录和内存页表,GDT表,IDT表.然后进入main进行初始化设置,main完成系统各个模块要用到的所有数据结构和外部设备的初始化.使得系统可以正常的工作.然后才进入用户模式.执行第一个fork生成进程1执行init,运行shell,接受并执行用户命令. 这里整个系统建立起来了,OS就处于被动状态,靠中断和系统调用来完成每一项服务. 三．各个目录的阅…

Linux0.11 创建进程的过程分析--fork函数的使用

/* * linux/kernel/fork.c * * (C) 1991 Linus Torvalds */ /* 注意:signal.c和fork.c文件的编译选项内不能有vc变量优化选项/Og,因为这两个文件内的函数参数内包含了函数返回地址等内容.如果加了/Og选项,编译器就会在认为这些参数不再使用后占用该内存,导致函数返回时出错. math/math_emulate.c照理也应该这样,不过好像它没有把eip等参数优化掉:) */ #include <set_seg.h> /* *…

使用boch仿真器在x86 PC平台上搭建Linux0.11系统环境(windows下)

当你有机会来到这页面时十有八九是遇到这样一个问题执行配置文件bochsrc_fd.bxrc时出现找不到 ips的情况! 版本原因吧将boch版本换成2.4的问题就迎刃而解了~ 简单说说步骤: 第一步:安装boch-2.4.exe 我已经帮你找好地址了哈哈点击打开链接第二步:下载linux-0.11内核.rootimage-0.11-20040305.bootimage-0.11-20040305 地址分别是: http://www.oldlinux.org/Linux.o…

在C++11中实现监听者模式

参考文章:https://coderwall.com/p/u4w9ra/implementing-signals-in-c-11 最近在完成C++大作业时,碰到了监听者模式的需求. 尽管C++下也可以通过声明IObserver这样的接口,做继承,然后实现类似Java中的监听者模式. 但是这种方法并不是最适合C++的.通过利用C++11中的函数对象和RAII,我们可以实现一个更符合C++国情的监听者模式. 代码如下: /* Signal class for implementing event.…

Linux0.11信号处理详解

之前在看操作系统信号这一章的时候,一直是云里雾里的,不知道信号到底是个啥玩意儿..比如在看<Unix环境高级编程>时,就感觉信号是个挺神奇的东西.比如看到下面这段代码: #include<signal.h> #include<stdio.h> #include<unistd.h> void handler(int sig) { printf("The signal is %d\n",sig); } int main() { (void)…

对C++11中的`移动语义`与`右值引用`的介绍与讨论

本文主要介绍了C++11中的移动语义与右值引用, 并且对其中的一些坑做了深入的讨论. 在正式介绍这部分内容之前, 我们先介绍一下rule of three/five原则, 与copy-and-swap idiom最佳实践. 本文参考了stackoverflow上的一些回答. 不能算是完全原创 rule of three/five rule of three是自从C++98标准问世以来, 大家总结的一条最佳实践. 这个实践其实很简单, 用一句话就能说明白: 析构函数, 拷贝构造函数, =操作符重载…