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ucore.md

File metadata and controls

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ucore简介

ucore目前支持的硬件环境是基于Intel 80386以上的计算机系统。更多的硬件相关内容(比如保护模式等)将随着实现ucore的过程逐渐展开介绍。那我们准备如何一步一步实现ucore呢?安装一个操作系统的开发过程,我们可以有如下的开发步骤:

  1. bootloader+toy ucore:理解操作系统启动前的硬件状态和要做的准备工作,了解运行操作系统的外设硬件支持,操作系统如何加载到内存中,理解两类中断--“外设中断”,“陷阱中断”,内核态和用户态的区别;
  2. 物理内存管理:理解x86分段/分页模式,了解操作系统如何管理物理内存;
  3. 虚拟内存管理:理解OS虚存的基本原理和目标,以及如何结合页表+中断处理(缺页故障处理)来实现虚存的目标,如何实现基于页的内存替换算法和替换过程;
  4. 内核线程管理:理解内核线程创建、执行、切换和结束的动态管理过程,以及内核线程的运行周期等;
  5. 用户进程管理:理解用户进程创建、执行、切换和结束的动态管理过程,以及在用户态通过系统调用得到内核中各种服务的过程;
  6. 处理器调度:理解操作系统的调度过程和调度算法;
  7. 同步互斥与进程间通信:理解同步互斥的具体实现以及对系统性能的影响,研究死锁产生的原因,如何避免死锁,以及线程/进程间如何进行信息交换和共享;
  8. 文件系统:理解文件系统的具体实现,与进程管理和内存管理等的关系,缓存对操作系统IO访问的性能改进,虚拟文件系统(VFS)、buffer cache和disk driver之间的关系。

其中每个开发步骤都是建立在上一个步骤之上的,就像搭积木,从一个一个小木块,最终搭出来一个小房子。在搭房子的过程中,完成从理解操作系统原理到实践操作系统设计与实现的探索过程。这个房子最终的建筑架构和建设进度如下图所示

(!可进一步标注处各个proj在下图中的位置)

ucore操作系统架构