小弟本不是这行的，阴差阳错的搞了几年软件，一直对操作系统和底层有一些兴趣，想写一个简易的操作系统，一直没有合适的机会，最近赋闲在家2个月时
间，尽自己最大努力，做到最好，目前已经感觉有些力不从心或者说基本完成心中的目标，给大家献丑了，喷不喷都无所谓，权当笑谈。
代码有两部分，一部分是汇编，一部分是vs工程。汇编部分是为了学习而保留的，刚开始因为代码不多大部分用汇编，后来发现效率太低，后来除了键盘中断和int80h调用保留，GDT，IDT等描述符和显示模式等等的初始化工作和中断入口，其他功能性代码全部跳入c/c++代码完成，汇编只剩下一个框架壳子，除了键盘中断和int80h，再无其他功能。理论上进入保护模式跳转后重新加载gdt,idt可以完全摒弃汇编，据测试vs的汇编编译器比masm要好用很多。
该简易系统的功能：
1：8259 时钟中断和cmos三个中断（报警，时间，精确时间），8259和cmos的精确时钟中断共同完成线程的切换，不知道为什么有些虚拟机没有cmos时钟中断。报警中断默认全屏不停的变换颜色显示，每隔3分钟进入。每秒时间中断在左下角显示当前年月日时分秒。精确时间中断完成线程的时间片切换和线程切换。
2：0-19号异常的打印（线程pid，级别，所有寄存器），调试异常（代码，内存地址，单步模式）的模拟尝试处理。
3：任务切换的实现基于单个tss，在中断中加载每个线程，保存所有可用寄存器（8个通用寄存器和ds,es,fs,gs,ss,eip,cs,eflags)，切换stack0实现，很简单，轮换运行每个线程，cmos时钟定时为15毫秒，8254为10毫秒，有个别虚拟机主板（macos虚拟机软件中的不行）不支持cmos中断所以在8254中也中检测是否可用。apic相应功能没有使用，单个cpu运行。真机做过测试，由于硬件和测试的虚拟机不兼容，部分功能不可用。
4：图形界面使用16位模式下int10完成，然后进入32位保护模式，设置图像界面和字体，简单的矩形，圆等函数的实现。图形模式字体采用ffff:fa6e地址的图形模式字体显示。
5：保护模式下打开虚拟内存，简单映射为跟物理地址一致的静态内存模式。没有进程信息。暂时还处于一个进程多线程状态。多进程的实现需要依赖动态分页机制内存隔离。
6：鼠标中断的实现，目前只能支持ps2。鼠标采用了矩形中符合4x<6y<9x的点画出来的三角形。鼠标的移动点击等都做了比较完善的中断处理，显示为一个三角形移动中动态变换颜色的图形。鼠标在窗口的移动和背景恢复也做了实用化的处理。
7：比较完善的键盘中断处理。扫描码在SHIFT，CAPSLOCK下的大小写切换,numslock的处理。CTRL+SHIFT+DEL重启，printscreen截屏有个写文件bug未修复不能保存截屏bmp。键盘指示灯都能工作。
8：sb声卡播放wav文件。利用了ISA DMA16和5号中断。
9：显示bmp图像和文本文件。支持8位，24位，32位bmp。在窗口总显示，esc退出。有关闭按钮。
10：ata硬盘的硬件读写硬盘扇区，在此基础上完成了fat32,ntfs的文件名内容读取，FAT32文件系统的写入。在不支持ATA的情况下，运行一个v86虚拟机，利用int13完成对上述分区格式文件的读取（需要操作cr4寄存器的bit0才能在v86中完成虚拟中断，否则就要在中断描述符中实现bios相关功能）。在其他人基础上完成iso9660和fat12文件系统(软盘)的读取。
11：简单窗口的管理，在窗口模式下，光标，键盘鼠标独占，每个窗口都在一个函数里集中管理键盘鼠标显示器和光标。
12：右键菜单的简单尝试。有三个功能，关机，重启，运行屏幕保护程序。关机代码不可用。有兴趣的同学可以看看。
13：串口通信的简单测试。
14：ac97声卡的简单驱动测试，这部分不在代码中。
15：从masm615到vs2015的开发环境支持，看代码可以完成在vs下的继续开发工作，个人目前没有精力再搞这个了。通过对pe文件的学习，
32位保护模式下，汇编代码完成pe文件的映射，重定位，引入导入表，设置基地址，直接从汇编代码跳转到vs的c/c++代码，以及在此基础上dll的文件加载函数调用和线程创建等。
16：线程的代码创建。从磁盘文件到线程在内存的加载和切换。支持16位程序的运行（理论上需要实现int21等中断处理），测试已经可以运行没有int21的dos和com程序。32位线程执行ret可以正常退出也可以调用功能强制关闭线程。目前默认最多256个线程，（64个0级192个3级线程）。地址虽然处在不同区位，但是未做到现在操作系统意义上的进程内存隔离运行。而且apic未开启，默认单核运行，只是一个测试意义上的未登堂入室的小东西。
17：少量的int80h功能调用。包括sleep的实现，键盘鼠标信息获取，鼠标的背景色和恢复，显示的功能等等。
18：文件浏览器窗口的初步实现。文件过多需要上下键切换，esc退出。必须要ps2鼠标支持。
19：控制台的简单命令解析和实现。
总结和问题：个人感觉操作系统是一个非常复杂的系统（废话）。但是目前国内能有借鉴的非常少，这再次说明了我国的基础科学技术比较差。大部分人在搞依照葫芦画瓢的应用开发。个人英语水平跟不上，常常为了看intel文档而烦恼，目前已经放弃了精读ich10等英文文档的计划。开发这些硬件驱动是非常庞大的工作。USB,网卡，显卡，声卡，每一个都是非常庞杂的系统，再加上各种其他差异硬件，网络协议，各种音视频算法，压缩算法，中间层的开发库，开发工具和编译器，常用软件等等凭个人能力根本无法完成。
另外，有几个问题一直困扰我。
1：为什么有些虚拟机没有cmos中断，是不是现在很多主板不再支持bois了，还是apic默认是初始化过的，有些传统中断已经默认不会再触发了？
2：为什么kernel.dll超过了64kb会导致不明的各种故障，代码生成的kernel.dll超过64kb就发生各种异常，百思不得解。
3：多个tss跳转经常发生不明异常，一直不明白那里弄错了，后来放弃了用一个tss实现线程级别的切换。
4：或许传统的bios模式已经不适用了，需要在uefi基础上开发。
另外mbr和loader代码也在汇编目录下，需要从loader加载16位汇编，在16位和32位混杂代码kernel.exe中实现中断定义和入口，kernel.dll中完成较高级功能。需要测试的同学需要用masm命令编译mbr.asm，loader.asm,kernel.exe,kernel.dll,liunuxsetup.exe,并且把font.db(图形模式下字体文件，也可以没有，测试除了macos虚拟机外都可以在ffff:fa6e找到bois自带的图形字体）放到c:\liunux目录下在windows下运行liunuxsetup.exe，linux和windows都是x86架构，想要在linux运行，可以仿照windows程序自己完成linux下的写入工作。
希望认识更多的计算机系统软件爱好者和开发界的牛人。望不吝赐教。qq:2210853762
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最后于 2020-2-28 21:49
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