构建您自己的操作系统（真的！）：初学者 C 编程

建立自己的操作系统：安装 C 编译器和工具，如 MinGW-w64。使用汇编语言编写引导加载程序，加载内核。用 C 语言创建内核，包括命令解释器。使用 Makefile 将引导加载程序和内核组合为“os.img”文件。在 VirtualBox 等虚拟机或硬件上运行“os.img”文件。

创建自己的操作系统（真的）：适合初学者的 C 编程

在计算机的世界中，操作系统 (OS) 是最重要的软件之一。它负责管理硬件资源并为用户提供与计算机交互的界面。尽管使用现成的操作系统很方便，但从头开始构建自己的操作系统可以让你深入了解计算机的内部工作原理。在这篇文章中，我们将使用 C 编程语言一步一步指导你创建自己的操作系统，让你深入了解操作系统设计的复杂性和力量。

第一步：安装编译器和工具

在开始之前，你将需要安装一个 C 编译器和一些额外的工具。对于初学者，MinGW-w64 是一个很好的选择，它为 Windows 系统提供了完整的 C 编译环境。你还可以找到针对 Linux 和 macOS 的替代方案。

第二步：编写引导加载程序

引导加载程序是操作系统的第一个部分，它负责在计算机启动时加载内核。我们将用汇编语言编写一个简单的引导加载程序，因为它允许我们直接与硬件交互。该代码如下所示：

; 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

第三步：内核的第一个版本

现在，让我们编写内核的第一个版本。它将包含一个简单的命令解释器，允许我们输入命令并与系统交互。内核代码如下所示：

#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;
}

第四步：将所有内容组合在一起

现在我们有了引导加载程序和内核，是时候将它们组合在一起了。为了做到这一点，我们需要创建一个 Makefile 来定义构建过程：

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

运行 make 命令将编译并链接启动加载程序和内核，并创建操作系统映像文件 os.img。

实战案例：运行你的操作系统

有了操作系统映像后，你可以使用虚拟机或实体硬件运行它。要在 VirtualBox 中运行 os.img：

1. 创建一个新虚拟机并选择“其他”作为操作系统类型。
2. 分配至少 512MB 的 RAM。
3. 将 os.img 文件附加到虚拟磁盘的第一个 IDE 通道。
4. 启动虚拟机。

你的操作系统现在应该在 VirtualBox 中运行。你可以使用命令提示符与它交互。

结论

构建自己的操作系统是一个激动人心且颇具挑战性的体验。通过遵循本指南，你将了解操作系统设计的核心原理，并体验到从头开始创建软件的成就感。

以上是构建您自己的操作系统（真的！）：初学者 C 编程的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！