基于mykernel 2.0编写一个操作系统内核

Posted 2021-02-20 smyhrps

一、实验要求：

基于mykernel 2.0编写一个操作系统内核

1. 按照https://github.com/mengning/mykernel 的说明配置mykernel 2.0，熟悉Linux内核的编译；
2. 基于mykernel 2.0编写一个操作系统内核，参照https://github.com/mengning/mykernel 提供的范例代码
3. 简要分析操作系统内核核心功能及运行工作机制

二、环境：

下载补丁：

wget https://raw.github.com/mengning/mykernel/master/mykernel-2.0_for_linux-5.4.34.patch

安装axel：

sudo apt install axel

多线程下载：

axel -n 20 https://mirrors.edge.kernel.org/pub/linux/kernel/v5.x/linux-5.4.34.tar.xz

 

解压：

xz -d linux-5.4.34.tar.xz

tar -xvf linux-5.4.34.tar

 

打补丁：

cd linux-5.4.34

patch -p1 < ../mykernel-2.0_for_linux-5.4.34.patch

 

安装必须的库：

sudo apt install build-essential libncurses-dev bison flex libssl-dev libelf-dev

生成内核编译：

make defconfig

编译（超长时间）：

 

 安装qemu：

sudo apt install qemu

 

二、实验过程：

查看当前的kernel运行状态：

qemu-system-x86_64 -kernel arch/x86/boot/bzImage

从qemu窗口中您可以看到my_start_kernel在执行，同时my_timer_handler时钟中断处理程序可以执行。

  

进入mykernel目录可以看到qemu窗口输出的内容的代码mymain.c和myinterrupt.c：

 

  

执行编译：

make clean

make allnoconfig          

make

 

  

修改：

mymain.c

 myinterrupt.c

解析一下进程切换的代码：

1,2 保存的是前一个进程的ebp和esp，ebp保存在栈中，esp保存在pcb.sp中

3 更换了进程栈，原本esp指向前一个进程的栈，而后指向了后一个进程的栈

4 将$1f 保存到了前一个线程的pcb.ip中（可以看做是保存当前进程的ip）

5,6 修改当前eip寄存器的值，相当于原来rip的内容为前一个进程的指令地址，现在为后一个进程的指令地址

7,8 将ebp寄存器的值修改为下一个进程的栈底

再编译：

make clean

make allnoconfig 

make

qemu-system-x86_64 -kernel arch/x86/boot/bzImage

  

成功了！