一些建议，部分是结构性的，也许现在还来得及

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Write Your Own OS with Free and Open Source Software (Chinese)

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1、目前叙述Loader的部分篇幅过大。其实，这部分代码是完全� ��必要的。因为 Grub/LILO/Syslinux等优秀的Loader已经存在，我们没有必要重新发�� 轮子。我们需要的，是让代码兼容于Linux内核，使得Loader能够识别并加载我们的操作系统。为此，需要向读者介绍Linux Boot Protocol。这方面，我已经做了一些研究，已经有简化的代码片段可以编写一个最小的（1K字节）的内核，完全兼容Grub/LILO /SysLinux，甚至可以用Qemu直接载入。 2、软盘镜像有点过时了，而且需要用不完全自由的FAT格式（� ��知道微软什么时候会发神经收专利费，尽管现在大家都在用）。我写的一个Project� ��成的是完全开放的 iso镜像，同样可以让虚拟机直接加载，并显得更专业。iso镜�� 使用isolinux启动，从而避免自行编写复杂的cdrom启动代码（再次强调，我们要写的是OS，不是OS Loader，不要喧宾夺主）。 3、VirtualBox尽管有好用的图形界面，但有一点比不上Qemu，就�� 不支持内核的直接载入。在这方面Qemu非常好，直接qemu -hda /dev/zero -kernel myos就可以加载内核镜像。这真是太方便了，甚至可以写到Makefile里面，直接mak e qemu就能完成编译并加载到qemu测试。 4、我觉得，应该向读者介绍更多的自由软件开发常规。例如A utoconf/Automake等，并适当引入SVN版本管理。编写OS毕竟不是小工程，应该从一开始就有正确的管理，因此这些技术都是必须要用到的。我打算用邮件向你提交本人的示例代码。

> New issue report by earthengine: > 1、目前叙述Loader的部分篇幅过大。其实，这部分代码是完全� ��必要的。因为 > Grub/LILO/Syslinux等优秀的Loader已经存在，我们没有必要重新发�� 轮子。 > > 我们需要的，是让代码兼容于Linux内核，使得Loader能够识别并加载我们的操作系 > 统。为此，需要向读者介绍Linux Boot Protocol。这方面，我已经做了一些研究，已 > 经有简化的代码片段可以编写一个最小的（1K字节）的内核，完全兼容Grub/LILO > /SysLinux，甚至可以用Qemu直接载入。事实上，我原来的思路是从 0 开始，而且我没有打算写一个大而全的 OS，因为我们有了 Linux，读者如果有能力去了解 Linux，就不用来看本书。现在的操作系统教材往往是从抽象层面讲 OS，而不是切切实实地讲到每一个细节。如果按照你的思想来说，《现代操作系统》这本书就足够了，而我这本书的初衷和它�� 然是不一样的，也不会去试图覆盖《现代操作系统》的一些东西。 > 2、软盘镜像有点过时了，而且需要用不完全自由的FAT格式（� ��知道微软什么时候会 > 发神经收专利费，尽管现在大家都在用）。我写的一个Project� ��成的是完全开放的 > iso镜像，同样可以让虚拟机直接加载，并显得更专业。iso镜�� 使用isolinux启动， > 从而避免自行编写复杂的cdrom启动代码（再次强调，我们要写的是OS，不是OS > Loader，不要喧宾夺主）。这方面我承认，囿于知识的贫乏，我没能去使用 ISO 镜像。对于您的最后意见，我还是不太同意，我希望这本书尽量地覆盖一些底层的细节，因为�� 些细节往往是那些讲解操作系统的书所忽略的，读者很难从别的地方找到。 > 3、VirtualBox尽管有好用的图形界面，但有一点比不上Qemu，就�� 不支持内核的直接 > 载入。在这方面Qemu非常好，直接qemu -hda /dev/zero -kernel myos就可以加载内 > 核镜像。这真是太方便了，甚至可以写到Makefile里面，直接mak e qemu就能完成编译 > 并加载到qemu测试。同样是知识所限，我当时没有选择 Qemu。至于虚拟机，其实我觉得选择哪个都无所谓，每个软件总有自己的长处和短处，比如 Bochs 支持系统级的调试，也是它的一大优点，读者其实是可以自由选择的。 > 4、我觉得，应该向读者介绍更多的自由软件开发常规。例如A utoconf/Automake等， > 并适当引入SVN版本管理。编写OS毕竟不是小工程，应该从一开始就有正确的管理，因 > 此这些技术都是必须要用到的。事实上，我打算写的是一本书，而不是一个操作系统，那个�� 作系统的代码完全是为书服务的，所以这个操作系统不可能很大，这样会使读者望而生畏�� 像现在的 Linux 代码那样。等这本书结束的时候，这个操作系统也不大可能是一个实用�� 操作系统，所以这些复杂的工具大概不会用到。从您的意见来看，我感觉我们两个最大的不同是对这个操作�� 统作用的理解。您是希望这个操作系统成为一个能持续发展，不断完善的实用操作系统，�� 这本书成为一个注脚；我是希望这个操作系统保持尽量的简洁，为书中所介绍的知识服�� ，当读者读完这本书时，只会拿到一个实验性质的几乎无用的 OS，但是他所积累的知识会有助于他去理解 Linux/Minix 这样一些复杂的操作系统。以上是我的意见，欢迎拍砖！

我设想以此节取代原2.2 FAT的介绍

2.2 Linux 启动协议
       上一节，我们介绍了如何编写引导扇区并将它写入引导软盘的合适位置，以便我们的代码
能够被BIOS加载。无疑这是编写真正操作系统的第一步，但是�
��们必须明白，即使是这一步也不
是那么简单的。从软盘引导也许是最简单的了，但实际应用��
�时候，我们的操作系统必须能够从
各种不同的介质加载：从硬盘，从光驱，从老式的ZIP驱动器��
�从USB外置硬盘，从U盘……要是一一
编写启动代码，这无疑有相当的工作量。
      幸好，不需要重新发明轮子！我们有各种各样的“引导加载器”可以用来加载引导代码。例
如，如果你用过任何眼下流行的Linux发行版，你多半是用Grub��
�载系统的。如果你用过Linux
Live 
CD，那么你也许知道有个isolinux可以引导光盘上的Linux。如果��
�用Linux多年，知道一些
掌故，那么你也会知道以前的Linux发行版用LILO来引导系统。��
�要注意的是这些引导加载器不一
定只能加载Linux，例如很多发行版都提供一个内存检测工具mem
test86，这个并不是Linux，但同
样可以被加载器加载。
      所以，我们不需要过多了解引导加载器如何识别各种各样的启动环境。但是有一个问题仍
然必须解决：必须让引导加载器能够识别我们的“操作系统��
�代码。这样，就需要了解Linux启动协
议，因为所有兼容Linux的引导加载器必须和这个协议兼容，所
以只要我们遵守了这套协议，就能
让Linux识别我们的引导加载器。

下面，我们从样板代码开始，看看符合Linux启动协议的“内核
”应该具有什么样的结构。

start:

            jmp .

.org 497

setup_sects:        .byte   _setup_sects

root_flags:     .2byte  1

syssize:        .4byte  _file_length

ram_size:       .2byte  0

vid_mode:       .2byte  0xffff

root_dev:       .2byte  0

boot_fliag:     .2byte  0xaa55

.text

.code16

            jmp OS_START

header_magic:       .ascii  "HdrS"

version:        .2byte  0x200

realmode_swtch:     .4byte  0

start_sys:      .2byte  0

kernel_version:     .2byte  0

type_of_loader:     .byte   0

loadflags:      .byte   0

setup_move_size:    .2byte  0

code32_start:       .4byte  0

ramdisk_image:      .4byte  0

ramdisk_size:       .4byte  0

bootsect_kludge:    .4byte  0

head_end_ptr:       .2byte  0

            .2byte  0

cmd_line_ptr:       .4byte  0

initrd_addr_max:    .4byte  0

kernel_alignment:   .4byte  0

relocatable_kernel: .byte   0

            .2byte  0

            .byte   0

cmdline_size:       .4byte  0

hardware_subarch:   .4byte  0

hardware_subarch_data:  .8byte  0

OS_START:

/*Start point, default address is 9020:0000，but it is not compatible with the 
la*/

            ljmp    $0x9000,$prog_start

历史上，Linux内核是可以直接拷贝到软盘从引导扇区开始的位
置上，然后从该软盘启动的。但是
新版本的内核已经不再支持这种方式。但是作为历史遗留问��
�，内核的第一个扇区总是留给引导
扇区。而引导扇区需要带有一个引导程序。在这里，为了简��
�代码，简单地用一个死循环开始。

引导扇区中间的部分是什么都不重要，因此接下来的org 
497是要跳过中间的字节，直接跳到第
497个字节去。在这里，正确设置setup_sects和syssize这两个字段��
�常重要。前者是内核的“初
始化代码”所占用的扇区数目，而后者是整个内核的大小（��
�须为512的整数倍）。其余字段都有
相对固定的值，目前你只要按照上面的方式赋值即可。

但是计算syssize和setup_sects并不简单。因为内核的大小会随着��
�们程序开发的进度变化，如
果每次编译都要回头手工设置这两个值，那也太麻烦了。幸��
�，连接脚本可以为我们做到这个：
SECTIONS

{

    . = 0;

    .bs :

    {

    } = 0

    . = 512;

    .text :

    {

        _ftext = .;

    } = 0

    .end :

    {

        . = ALIGN(512);

    }

    _file_length = ALIGN(512);

    _setup_sects = ALIGN(512) / 512 -1;

}
上面这个连接脚本指出：连接程序会遇到3个不同的段，分别�
��名为.bs，.text和.end。在加载
了.bs段后，要把当前位置设置到512。所以.bs段的大小就正好��
�512，而不管它实际上可能占不
满。在.text段之后的.end段，要把当前位置对齐到512字节，这��
�，.text段的长度就总是512字
节的整数倍。最后，我们要求连接程序计算两个变量的值。��
�两个变量的值在汇编代码里面是声
明为extern的，汇编器生成的目标代码中这里是空位。这样，��
�接程序在分析了连接脚本之后，
首先就会生成一个布局，然后把计算出来的变量值填充到空��
�里。这样就完成了设置这些关键变量。

现在，我们来看看内核是如何加载到内存的。启动协议规定��
�载点是0x9000:0000。但是要注意的
是，这个位置是引导扇区和所有setup_sects加载到的位置。引导
加载程序会跳过引导扇区，因此
实际的加载点是0x9020:0000。但是这里有一个问题，就是在代码
里面的标号和字符串地址等的值
是加上了512的，并不是从0开始。所以，我们需要一段设置段�
��存器的代码，用来标准化段的引
用，使得此后对地址的引用能够正确。
OS_START:

/*Reset the CS,DS,ES & SS, Set SP to $1000*/

            ljmp    $0x9000,$prog_start

prog_start:

            mov     %cs,%ax

            mov %ax,%ds

            mov %ax,%es

            mov %ax,%ss

            mov $0x1000,%sp

我们首先执行一个段间跳转，使CS段寄存器固定为0x9000，这样
所有的标号都有了正确的偏移
量。此后，我们把CS的值传到其它段寄存器。最后，设置一下
堆栈指针。

Original comment by earthengine on 16 Oct 2008 at 2:16

我同意solrex的看法。作为一个能发展的操作系统，需要的东西实在太多了。最低限度，一个能发展的操作系统至少要有一个编译器吧。�� 里就会耗掉至少10w行代码。文字编辑器呢，好像也是必须要的，不可能为了用vim或者emacs 还需要切到linux写代码吧。然后shell、更强壮的文件系统、多处理器支持、更强壮的内存管理、甚至在这个年代必需一从头就考虑的64位机。 --到时候会发现所有的东西都缺。难道要把这些全从linux迁移� ��去？就像侯捷先生在深入浅出MFC里面那样，做一个无用的操作系�� 。但读者学到的东西确实是有用的。 ps.如果这个操作系统还没有名字的话，我建议取做μOS(/mu OS)

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一些建议，部分是结构性的，也许现在还来得及 #11