나만의 운영 체제 구축(정말!): 초보자를 위한 C 프로그래밍-C++-php.cn

나만의 운영 체제 구축(정말!): 초보자를 위한 C 프로그래밍

王林

풀어 주다： 2024-10-10 14:41:22

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자신만의 운영 체제 구축: MinGW-w64와 같은 C 컴파일러 및 도구를 설치하세요. 커널을 로드하기 위해 어셈블리 언어를 사용하여 부트로더를 작성합니다. 명령 인터프리터를 포함하여 C로 커널을 만듭니다. Makefile을 사용하여 부트로더와 커널을 "os.img" 파일로 결합합니다. VirtualBox와 같은 가상 머신이나 하드웨어에서 "os.img" 파일을 실행하세요.

Build Your Own Operating System (Really!): C Programming for Beginners

나만의 운영체제 만들기(실제로): 초보자를 위한 C 프로그래밍

컴퓨터의 세계에서는 운영체제(OS) )는 가장 중요한 소프트웨어 중 하나입니다. 하드웨어 리소스를 관리하고 사용자가 컴퓨터와 상호 작용할 수 있는 인터페이스를 제공하는 역할을 담당합니다. 기성 운영 체제를 사용하는 것이 편리하지만 처음부터 직접 운영 체제를 구축하면 컴퓨터 내부 작동 방식에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 이 기사에서는 C 프로그래밍 언어를 사용하여 자신만의 운영 체제를 만드는 과정을 단계별로 안내하여 운영 체제 설계의 복잡성과 강력함에 대한 통찰력을 제공합니다.

1단계: 컴파일러 및 도구 설치

시작하기 전에 C 컴파일러와 몇 가지 추가 도구를 설치해야 합니다. 초보자에게는 Windows 시스템을 위한 완전한 C 컴파일 환경을 제공하는 MinGW-w64가 좋은 선택입니다. Linux 및 macOS에 대한 대안도 찾을 수 있습니다.

2단계: 부트 로더 작성

부트 로더는 운영 체제의 첫 번째 부분이며 컴퓨터가 시작될 때 커널을 로드하는 역할을 합니다. 하드웨어와 직접 상호작용할 수 있게 해주는 간단한 부트로더를 어셈블리 언어로 작성하겠습니다. 코드는 다음과 같습니다.

; 入口点
entry:
    ; 加载内核到内存
    mov eax, 0x1000
    mov ebx, 0x100000
    mov ecx, 0x10000
    rep movsb

    ; 跳转到内核入口点
    jmp 0x1000

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3단계: 커널의 첫 번째 버전

이제 커널의 첫 번째 버전을 작성해 보겠습니다. 여기에는 명령을 입력하고 시스템과 상호 작용할 수 있는 간단한 명령 해석기가 포함됩니다. 커널 코드는 다음과 같습니다.

#include <stdio.h>

int main() {
    while (1) {
        char command[256];

        // 提示用户输入命令
        printf("> ");

        // 读取命令并执行它
        scanf("%s", command);
        if (strcmp(command, "exit") == 0) {
            break;
        } else if (strcmp(command, "help") == 0) {
            printf("Available commands: exit, help\n");
        } else {
            printf("Invalid command\n");
        }
    }

    // 返回 0 以指示成功终止
    return 0;
}

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4단계: 모든 것을 하나로 합치기

이제 부트로더와 커널이 있으므로 모두 합칠 차례입니다. 그들은 함께 온다. 이를 위해서는 빌드 프로세스를 정의하는 Makefile을 생성해야 합니다.

bootloader: bootloader.asm
    nasm -f bin bootloader.asm

kernel: kernel.c
    gcc -ffreestanding -o kernel kernel.c

all: bootloader kernel
    dd if=bootloader of=os.img bs=512 count=1
    dd if=kernel of=os.img bs=512 seek=1

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make 명령을 실행하면 부트 로더와 커널이 컴파일 및 링크되고 운영 체제 이미지 파일이 생성됩니다. os.img.

실제 예: 운영 체제 실행

운영 체제 이미지가 있으면 가상 머신이나 물리적 하드웨어를 사용하여 실행할 수 있습니다. VirtualBox에서 os.img를 실행하려면: