Orange‘s’ 一个操作系统的实现

突然想要随时记录一下实验过程中的各种问题，因此有了此文档：

由于是中途开始的，所以就偷懒直接跳过了vm、ubuntu32位16.04、bochs2.6.8、nasm的安装，下面开始正文内容：

2022.5.15.23：34

P13

调试断点

dump_cpu->info cpu

附：

Bochs调试常用命令

https://blog.csdn.net/dc12499574/article/details/124059104

x /64xb 0x7c00

注意需要在bochs运行时输入。我在执行上一条语句info cpu后bochs关闭，此时执行该语句会报command not found的错误，可以第二次运行bochs然后跳过上一条语句直接执行该语句即可正常运行

每条语句信息详解参考：《一个操作系统的实现》（二）：使用Bochs调试操作系统_agul_的博客-CSDN博客

时间有限让我们直接跳到第三单元的保护模式。刚打完球，容我先去洗个澡，今天投篮巨准，被老大爷调侃神投手，低调低调，运气好罢了。

2022.5.16.12:06

忘记了nasm的使用在这里贴一下

· touch hello.asm

· gedit hello.asm

· nasm hello.asm -o hello.bin 或nasm -f elf64 hello.asm

报错显示行数，忘了打开行数显示了，gedit首先选择编辑-》重选项，查看里对“显示行号（D）”打勾，OK。

pm.inc 这个文件书上没给出？应该要放在同个目录下，emmm这里有个链接，暂未编辑成功不确定对不对80386保护模式--描述符，附pm.inc代码详解_jltxgcy的博客-CSDN博客

经检验除了第十行左右位置需要多加一个注释外该代码其余均正确

正常运行了耶，but那个p没有显示，看了一下源码估计是位置设置问题，反正能跑就行是吧，书上那个截图，眼珠子抠破都没看到他那个p在哪里，可恶

Emmmm看到后面发现原书第29页还是需要做的

Freedos实在找不到，网站好像不能访问了，找csdn代下吧

pm.img是需要格式化的，在此遇到一个问题，losetup指令不能执行显示设备在忙碌，可以输入sudo loop -f自动查找空闲的loop然后用他来格式化软盘，嗯嗯应该是这样我马上try一下

莫名其妙，重新创建了pm.img按照步骤就成了，无语，第一次怎么不成

再次尝试开悟：启动bochs打开freedos后重新对b盘初始化，即format B:，然后挂载就

成功了，我直接哭死，赶紧记下以防忘记。

********（省略无限脏话）哥们终于成了，在一点点刷成就感，一定要把配置环境时候被打消的意志重新拾起！

看了一下第四模块的书，有点小累，先做个ppt作业好了，2022.5.16.20：41

2022.5.17.21:10

今天排球比赛居然输了，无语，对面那么菜，无语

青楼一楼夏天的蚊子真的纯纯佛

回到正题，今天突然发现源码老师已经给出了一大堆资料的，之前还在苦苦寻觅，纯傻儿，不过这就引发了另外一个问题，怎么把windows下的文件传到虚拟机中呢，感觉最最方便的应该是共享文件夹了，刚刚设置了一下，emm不知道为什么没有出来，算了，另辟蹊径，不想在这个问题上浪费宝贵时间，于是乎我就把源码传到了gitee上，然后在虚拟机中登录gitee账户，完美在虚拟机中得到我心心念念的源码。欧耶！

在chapter4/b中调试的时候，P113中<bochs:5>这里和书不太一样哦，得看一下上一行在哪里停下的，不然就会啥都不给你跑

我的如下图：

23:19了哎

哦对，突然想到提醒一句，.bochsrc那个配置文件和给的代码有不太一样哦，就一点点不一样，根据报错csdn一下应该很快就能找到正确的，嘿嘿这里指的是第一单元的那个，有点马后炮了。

向loader交出指挥权的命令在112页，小记一下。

看到了吗看到了吗，我的L出来咯

一路磕磕绊绊，终于来到第五章了，先来个HelloWorld来hold住全场

然后是从Loader到内核实验，没什么大碍得完成了，要写的就是前面提到的sudo mount -o loop a.img /mnt/floppy/报前文的错也可能是没有执行写入软盘的命令，成功截图如下（是有内核的哦！）

0：48累了，明天继续吧，记录一下目前是在第五单元跳入保护模式还没开始，但代码文件已经准备完毕，晚安各位

2022.5.18.11:32

起得有点晚了，九点四十多才起的床，洗个衣服吃个饭，做完核酸我们继续冲冲冲！

这里想记一下第五章的一些步骤emmm，有点多记不住，每次都往前翻书太累了

刚开始肯定是编译啦

nasm boot.asm -o boot.bin

然后是写进软盘

dd if=boot.bin of=a.img bs=512 count=1 conv=notrunc

继续编译

nasm loader.asm -o loader.bin

nasm -f elf -o kernel.o kernel.asm

ld -s -o kernel.bin kernel.o（向kernel交出控制权：ld -s -Ttext 0x30400 -o kernel.bin kernel.o）括号里一定要记得改啊呜呜，血泪教训

按照书本的内容执行sudo mount -o loop a.img /mnt/floppy命令时，可能遇到mount: /dev/loop0: can't read superblock错误。

解决方式如下：sudo mount -t msdos -o loop a.img /mnt/floppy/

sudo cp loader.bin /mnt/floppy/ -v

sudo umount /mnt/floppy/

然后写入软盘

sudo mount -o loop a.img /mnt/floppy/

sudo cp kernel.bin /mnt/floppy/ -v

sudo umount /mnt/floppy/

在遇到一些小小的错误之后终于理出了一条完美的语句执行顺序，并成功地出现了成果欧耶

进入了保护模式并且列出了内存使用情况

仔细研究了一下，应该是到了第六个环节了吧，重新放置内核应该是不需要吧嘻嘻，减轻了我的负担，突然发现一个礼拜搞完也不是不可能哈哈哈哈，我感觉我又行了，但是要少说多做，尽量先对我的快速完成计划闭口不言！冲冲冲！

Emmm发现第五章还有个内容，向内核交出控制权，可恶，任务顺序为什么和书上不一样，我还要杀个回马枪。

有惊无险解决，出来吧皮卡丘

Emmm第六章刚开始就不会操作了，只给出了一堆文件，细看之下，发现好像还要把第五章的扩充内核单元给学完emmm好烦哦，一点小懒都偷不得，可恶

切换堆栈和GDT

原f文件夹

编译

nasm boot.asm -o boot.bin

写进软盘

dd if=boot.bin of=a.img bs=512 count=1 conv=notrunc

继续编译

nasm loader.asm -o loader.bin

nasm -f elf -o kernel.o kernel.asm

nasm -f elf -o string.o string.asm

nasm -f elf -o kliba.o kliba.asm

gcc -c -fno-builtin -o start.o start.c

ld -s -Ttext 0x30400 -o kernel.bin kernel.o \

string.o start.o kliba.o

按照书本的内容执行sudo mount -o loop a.img /mnt/floppy命令时，可能遇到mount: /dev/loop0: can't read superblock错误。

解决方式如下：sudo mount -t msdos -o loop a.img /mnt/floppy/

sudo cp loader.bin /mnt/floppy/ -v

sudo umount /mnt/floppy/

然后写入软盘

sudo mount -o loop a.img /mnt/floppy/

sudo cp kernel.bin /mnt/floppy/ -v

sudo umount /mnt/floppy/

结果如下:

然后是MakeFile的学习

在经历过敲了那么多代码才运行成功一个文件后真的不得不感慨MakeFile真的太太太方便了吧，作者为什么不早点引用，我哭死，这边差不多就是光盘中的文件拿过来就可以直接用了，除了.bochsrc这个文件需要用自己的之外，如果用作者给出的bochsrc将会报read fail（？貌似是这么描述的吧，刚刚忘记记下了，反正就差不多这个意思，用.bochsrc总没错）

ContinueContinue

下面是添加中断处理：

报了个错，应该是kernel.asm出了问题，先检查了一下makefile这个文件，和之前成功编译的并没有对比出什么问题，莫非问题出在kernel.asm这个文件上，让我再来瞅一瞅

检查一周暂时没有发现什么问题，奇怪，尝试运行一波，发现结果一致哎，奇怪，emm就是那个#UD演示，我的结果如下

又try了一下原书第五章第i个实验，又是这个错emmm

再运行一波试试

又正常运行了，刚开始没啥反应然后敲完键盘之后出现了最后一行，愈发神奇了

突然开悟了，是不是因为代码本身就是通过错误来中断，编译的时候指出了错误，然后运行的时候再次给你错误提示中断，这就是书上说的双重保险吗哈哈哈哈哈

不过还有一点就是没有出现#GP报错哎，按照书上说了的改了来着

像这样emmm，然后重新make了一下发现还是#UD，不知道为啥，甚至这两行代码全部注释掉都还是这个错！！！绷不住了，是哪里出了问题

一通排查还是没有找到问题所在，希望有人可以指点迷津枯了

由于这个不是主线任务，emm还是不太想花费太多时间在这个上面，反正系统大体功能都实现了emm，已经迫不及待想进入第六章了，那我就冲了，看看之后有没有时间回到这里看看哪里有问题吧

进程启动

和原书有一点不一样emm更逆天的是这个居然报#GP错！，这不是我之前苦苦想要而不得的吗现在跑不出来几个意思啊

这个文件夹里的kernel.asm这几行注释掉了

那就让我把这个注释去掉try一下，结果emmm

多少是有点book思议在里面的，作者不会是搞反了？

不过最下面的打印我这里比书上多打印了很多，这是为什么呢，容我看看

巧了没看出来，不过思考一翻流程，感觉这并不是一个问题，可能只是哪个代码块多写了点什么吧，程序属于正常运行了，继续继续

这个也是成功运行了呢，首字母在不断地变化，和书上一样，有了make操作真的快了很多，不过有个问题就是中断结束之后就报异常了，是#GP，不知道这个正不正常，书上也没说emmm

就像下图的异常

想了一下，第一个字母是按照ASCII码依次打印的，那ASCII码的表打印完了是不是就要报异常了呢，感觉很有道理哈哈哈哈，哦哦还有刚刚看了一下kernel那个文件，这个文件夹里是有好几个版本的kernel1,2,3blabla，我说在一开始输入make的时候为什么它给我显示的不太一样，它这里给我们一个选择，是make stage？哪个版本，按照提示来就ok

但是为什么我的都显示一样呢，都是最后一个版本，莫非是a.img每次都需要格式化，试试先

划重点划重点，这里把前文的奇思妙想都推翻了

一通操作之后得出结论，作者的a.img已经是有内容的了，如果自己再初始化一个a.img然后make会报错emmm，所以之前copy过来的文件夹连make都不用执行，直接运行就ok，难怪make报错，有点开悟，先去吃个饭，饿了2020.5.18.18:18,hhhh这个时间点有意思

2022.5.18.19:31

继续继续。嗯嗯发现如果之前的make全部是失败的话并且运行的a.img全是作者已经给出的话就说明嗯，实验从教我用makefile之后的全是失败的，罢辽，做人就是要有把一切都推翻重新来过的勇气和毅力！希望我可以成功吧！

我！找！到！了！

还记得那张报错截图吗？有一个__stack_chk_fail问题就出在这，csdn搜一搜，应该是堆栈保护出了错，嘿嘿虽然不知道具体含义但是解决方案如下

在makefile CFLAGS后面加上 -fno-stack-protector ,然后make clean 后重新编译

注意哦，自己新建的a.img的话要make image一下先，不然内容不会写到软盘里的

补个图，第五单元#GP，这回终于放心了

呜呜，成了成了都成了啊哇哇哇，图和上文一样就不补充了

啦啦啦，这是第六章丰富进程大类

Make stage1小类

Make stage2小类（第一个字母的差别哦）

Make stage3

Make stage4

Make stage5

Make final

对了差点忘了最最重要的一点，这几个过程怎么切换呢，我是采用笨办法，每次都先删除a.img,然后重新bximage一下重新创一个软盘，然后make clean清除掉上一个编译结果，然后make image重新编译后写入软盘，然后make stage1或2或blabla，选择其中之一，最后bochs -f .bochsrc运行就成了，感觉该方法会有累赘我猜，盲猜一手有些步骤有重复执行嫌疑，不过现在哥们懒得看了哈哈哈哈，后面如果有时间再说吧，反正现在可以正常运行就对了，佛系无敌

然后小结一下，1和2是让时钟中断处理可以不停地发生，2是会有显示第一个字母不断变化给人提示的。3和4是进程状态的保存与恢复。5是内核栈嗯应该就是课程要求的进程调度问题。

然后是解决中断重入的问题，冲冲冲，我也要做那个一个礼拜解决的人！！！

第六章最后一个问题，解决中断重入问题，看到第六章后面还有好多内容来着，希望这真的是第六章最后一个要求了。

愈发觉得找解决策略才是最主要的花费时间点emm，只要找到了正确的解决方案，后面的东西简直不要太简单，尤其是熟练了之后。

中断重入这个也分了好几部分，步骤我还是采用上一节的步骤，以下是结果

Make stage1

这个不会有异常哎，因为这个程序中一次中断还未处理完，又一次中断就发生了程序又回到了中断处理程序的开头啦。

21:56了，青楼阿姨要来赶人了，教室只剩下了我一个，赶紧溜之，晚点回到寝室继续冲冲冲！

2022.5.19.0:09

凌晨也不能组织我前进的步伐！

这个是make stage2的运行结果，通过设置了全局变量让中断处理程序知道自己是不是在嵌套执行

然后是make stage3

与不考虑中断重入结果相同但是这里考虑了中断重入

按照老师要求的话第六章应该是圆满结束啦，嘿嘿希望后面不会再要求我回过头来看第六章后面的内容—多进程

逃逃逃！我要赶紧步入第七章~~~

键盘初体验

总是感觉如果直接用作者提供的a.img多少有点没有意思了哈哈哈哈，所以每一个文件夹我都是删除了作者提供的软盘，然后自己创建一个，然后再配上自己的环境，自己运行自己写的才有意思，虽然代码不是自己写的哈哈哈哈，言归正传，这里是在键盘上任意输入一个键之后出现的*号，虽然不是按照理想的按一个键出现一个，不过作者卖个关子打算在后面解答，疯狂调动好奇心ing，现在都有点感觉给的这些任务都是些宝贝，就怕明天还没过完这些宝贝就被我消耗完了哈哈哈哈哈。继续继续

好像不早了，就一丢丢宝贝了呜呜，明天如果搞完还有时间看看能不能再搞点其他的哈哈哈哈，还挺好玩的。00:39了，都怪那瓶红牛，困意也就12345分，不过明天哦今天有英语翻译课，还是早早睡觉好了，哈欠打起，冲冲冲晚安everybody！

2022.5.19.14:43，软件构造基础实验课，反正大作业写完了，开始划水

以下是读取了键盘输入扫描码的截图，依次输入1-9，10个数字，产生20组代码，分别一一对应1-9，一个按键分别有一个MakeCode和一个BreakCode

加入了键盘输入缓存区

成功解析了扫描码

处理shift，alt，ctrl

处理多个扫描符如3个

处理F1等非打印字符

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