一個作業系統的實作(2)

10 下面開始程序，首先引入幾個基本原則：

實作一個最簡單的程序切換系統，需要下面3個子子產品：

時鐘中斷處理程式/程序排程子產品/至少1個主程序和2個子程序

一個程序(ring1)的最小需要的元素為程序執行體，堆棧大小和位置。另外需要GDT中有一個選擇符指向一個該程序的LDT。在時鐘中斷發生時，時鐘中斷處理函數（ring0）将esp指向将要運作的程序在程序表中的位置。

到此為止，作業系統的啟動可以高于段落。

其他需要注意的是：系統調用

系統調用的簡單實作就是程序（ring1）将參數例如：num，儲存在寄存器中，然後自己産生一個中斷，例如int 100h.表示軟體發生100H号中斷（假設中斷處理函數為sys_call）。

I/O system（注意以下都是微核心形态）

IO首先第一個想到的就是鍵盤，其實鍵盤驅動非常簡單，隻要注意以下幾個方面即可：

1 建立鍵盤中斷處理函數

2 打開8259a的鍵盤中斷

3 解析中斷發生時的資料以确定使用者按下的具體按鍵

4 鍵盤有一個緩沖區，用于儲存使用者按鍵資訊，驅動需要及時的吧這個緩沖區的資料讀取出來，如果不是一個完整資料，需要做臨時緩存。

系統有一個固定的顯存記憶體位置，顯示的最基本原理就是N個位元組裡面儲存字元和顔色資訊，最常見的是的565色。Linux的多終端機制的一般規則為多個終端對應一個螢幕，使用者在使用一個螢幕的時候，可以随時切換到其他螢幕而好像是切換了使用者一樣。實作這樣機制的一個程序叫做TTY程序，他作為第一個微核心以為的系統程序而存在，已差別于一般的使用者程序。下面就來看看他的大概實作思路：

微核心有MM和FS，分别為記憶體管理程序和檔案系統程序，下面看看一個微核心是如何實作程序建立的。

² 1 使用者調用fork函數

² 2 fork調用sys_call(MM, FORK); //表示消息要發給MM程序，消息内容為FORK,内部通過send_recv實作，即先發送在接收消息

² 3 send_recv内部使用int觸發IDT中的一個中斷，假設中斷處理函數為s_call（ｒｉｎｇ０）

² 4 s_call内部會将消息從寄存器中取出，并向ＭＭ程序發送消息（msg_send() ）.

² 5 msg_send(sender, dest, msg) //發送者/接收者/要發送的消息體 ××發送消息××

² 6 通過msg_send的調用，在實體位址層面，消息就被複制到了接收程序中（消息可以保持在接收程序的程序表項中）。下面看看接受程序：接收程序調用msg_recv來阻塞的接收消息

msg_recv(接收者，發送者，接收消息的指針m)

{

}

² 7 到目前為止，程序可以實作發送和接收消息了。實作的根本原理還是通過實體位址的消息複制。 現在的程序有了以下狀态：發送（消息）狀态，接收（消息）狀态，運作狀态，休眠狀态。 其中 發送/接收/休眠狀态都不會獲得CPU運作機會。

，同時ＭＭ程序會不停的查詢，如果有消息，則調用ｄｏ＿ｆｏｒｋ真正建立程序。

從這一系列流程可以看出，微核心僅僅給上層發送和接收消息２個接口，而不關心具體實作。具體的實作是他們通過參數傳給具體的ｒｉｎｇ１程序（例如ＦＳ，ＭＭ……）來實作。

以上就是微核心的思想，同時也是一個簡單同步ＩＰＣ思想。

未完待續（檔案系統+記憶體管理）