Saitama Core Desgin Note

[jmpews]

Prologue

Saitama aka 琦玉老师

在阅读 <x86汇编语言: 从实模式到保护模式>, <操作系统-清华大学>, <操作系统真相还原> 构造了一个 kernel.

两本书/视频, 都是非常好的教材. <x86汇编语言: 从实模式到保护模式> 更偏向基础, <操作系统-清华大学> 更偏向基础和实用的结合, <操作系统真相还原> 是非常非常好的一本书, 讲的非常详细.

Kernel 处理流程

bootloader 处理

BIOS 仅仅从磁盘中加载 1st sector 到 0x7c00, 在这 512 bytes 要做下面三个基本操作.

• 从实模式切换保护模式, 建立基础的GDT并填充段描述符(segment descripter)
• 加载具体 kernel
• 跳转到 kernel 初始化入口点, 把控制权交给 kernel systerm.

Kernel 的初始化

• 重建GDT, 开启分段机制
• 开启分页机制

Kernel 设计规则

0x0 寄存器使用规定

eax : 累加寄存器, 随意使用
ebx: 基寄存器, 通常用作段内偏移
ecx: 计数器
edx: 数据暂存寄存器

edi: 目的地址索引
esi: 源地址索引

0x1 Procedure Call Standard(函数调用规约)

在 MBR 的 bootloader 期间: ax, bx, cx 分别作为参数寄存器, 不够采用栈传递参数, 返回值放在 ax.

进入 Kernel 后:

• 采用栈做参数传递, caller 负责平衡栈.
• 对于结构体采用栈分配空间作为隐藏的第一个参数传递给 callee

参考资料

Tutorial

https://github.com/chyyuu/ucore_os_lab
https://github.com/SamyPesse/How-to-Make-a-Computer-Operating-System
http://www.jamesmolloy.co.uk/tutorial_html/

OS Example

https://github.com/baozich/mini-os/blob/arm64-dev-0/arch/arm/arm64.S @@@@
https://github.com/omegaphoenix/cheetOS
https://github.com/zhanjl/TinyOS
https://github.com/llubu/OS
https://github.com/beevik/MonkOS
https://github.com/willdurand/willOS
https://github.com/gurugio/caos
https://github.com/64/ByteOS
https://github.com/wlitwin/Bikeshed64
https://github.com/xlar54/CommodoreOS
https://github.com/coffeeunderrun/BrewOS64
https://github.com/realdelta/delta
http://hurlex.0xffffff.org/
https://github.com/Neirth/FreeNOS
https://github.com/minoca/os @@@
https://github.com/codyd51/axle
https://github.com/xhd2015/rsp3-armv8-baremetal #raspberry pi armv8