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你好，我是LMOS。 在上一课中，我们实现了建立设备的接口，这相当于制定了部门的相关法规，只要遵守这些法规就能建立一个部门。当然，建立了一个部门，是为了干活的，吃空饷可不行。 其实一个部门的职责不难确定，它应该能对上级下发的任务作出响应，并完成相关工作，而这对应到设备，就是如何处理内核的I/O包，这 阅读全文
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你好，我是LMOS。 在上节课里，我们对设备进行了分类，建立了设备与驱动的数据结构，同时也规定了一个驱动程序应该提供哪些标准操作方法，供操作系统内核调用。这相当于设计了行政部门的规章制度，一个部门叫什么，应该干什么，这些就确定好了。 今天我们来继续探索部门的建立，也就是设备在内核中是如何注册的。我们 阅读全文
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你好，我是LMOS。 小到公司，大到国家，都有各种下属部门，比如我们国家现在有教育部、科学技术部、外交部，财政部等，这些部门各自负责完成不同的职能工作，如教育部负责教育事业和语言文字工作，科学技术部负责推动解决经济社会发展的重大科技问题。 既然大道相通，那我们的Cosmos中是否也是类似这样的结构呢 阅读全文
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你好，我是LMOS。 在前面的课程中，我们已经写好了Cosmos的进程管理组件，实现了多进程调度运行，今天我们一起探索Linux如何表示进程以及如何进行多进程调度。 好了，话不多说，我们开始吧。 Linux如何表示进程 在Cosmos中，我们设计了一个thread_t数据结构来代表一个进程，Linu 阅读全文
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你好，我是LMOS。 上节课，我带你一起设计了我们Cosmos的进程调度器，但有了进程调度器还不够，因为调度器它始终只是让一个进程让出CPU，切换到它选择的下一个进程上去运行。 结合前面我们对进程生命周期的讲解，估计你已经反应过来了。没错，多进程调度方面，我们还要实现进程的等待与唤醒机制，今天我们就 阅读全文
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你好，我是LMOS。 上节课，我们了解了什么是进程，还一起写好了建立进程的代码。不知道你想过没有，如果在系统中只有一个进程，那我们提出进程相关的概念和实现与进程有关的功能，是不是就失去了意义呢？ 显然，提出进程的目的之一，就是为了实现多个进程，使系统能运行多个应用程序。今天我们就在单进程的基础上扩展 阅读全文
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你好，我是LMOS。 在前面的课程里，我们已经实现了数据同步、hal层的初始化，中断框架、物理内存、内存对象、虚拟内存管理，这些都是操作系统中最核心的东西。 今天，我再给你讲讲操作系统里一个层次非常高的组件——进程，而它又非常依赖于内存管理、中断、硬件体系结构。好在前面课程中，这些基础知识我们已经搞 阅读全文
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你好，我是LMOS。 上节课我们学习了伙伴系统，了解了它是怎样管理物理内存页面的。那么你自然会想到这个问题：Linux系统中，比页更小的内存对象要怎样分配呢？ 带着这个问题，我们来一起看看SLAB分配器的原理和实现。在学习过程中，你也可以对照一下我们Cosmos的内存管理组件，看看两者的内存管理有哪 阅读全文
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你好，我是LMOS。 前面我们实现了Cosmos的内存管理组件，相信你对计算机内存管理已经有了相当深刻的认识和见解。那么，像Linux这样的成熟操作系统，又是怎样实现内存管理的呢？ 这就要说到Linux系统中，用来管理物理内存页面的伙伴系统，以及负责分配比页更小的内存对象的SLAB分配器了。 我会通 阅读全文
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你好，我是LMOS。 今天，我们继续研究操作系统如何实现虚拟内存。在上节课，我们已经建立了虚拟内存的初始流程，这节课我们来实现虚拟内存的核心功能：写出分配、释放虚拟地址空间的代码，最后实现虚拟地址空间到物理地址空间的映射。 这节课的配套代码，你可以点击这里下载。 虚拟地址的空间的分配与释放 通过上节 阅读全文
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你好，我是LMOS。 在现实中，有的人需要向政府申请一大块区域，在这块区域中建楼办厂，但是土地有限且已经被占用。所以可能的方案是，只给你分配一个总的面积区域，今年湖北有空地就在湖北建立一部分厂房，明年广东有空地就在广东再建另一部分厂房，但是总面积不变。 其实在计算机系统中也有类似的情况，一个应用往往 阅读全文
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你好，我是LMOS。 在前面的课程中，我们建立了物理内存页面管理器，它既可以分配单个页面，也可以分配多个连续的页面，还能指定在特殊内存地址区域中分配页面。 但你发现没有，物理内存页面管理器一次分配至少是一个页面，而我们对内存分页是一个页面4KB，即4096字节。对于小于一个页面的内存分配请求，它无能 阅读全文
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你好，我是LMOS。 通过前面两节课的学习，我们已经组织好了内存页，也初始化了内存页和内存区。我们前面做了这么多准备工作，就是为了实现分配和释放内存页面，达到内存管理的目的。 那有了前面的基础，我想你自己也能大概实现这个分配和释放的代码。但是，根据前面我们设计的数据结构和对其初始化的工作，估计你也可 阅读全文
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你好，我是LMOS。 上节课，我们确定了用分页方式管理内存，并且一起动手设计了表示内存页、内存区相关的内存管理数据结构。不过，虽然内存管理相关的数据结构已经定义好了，但是我们还没有在内存中建立对应的实例变量。 我们都知道，在代码中实际操作的数据结构必须在内存中有相应的变量，这节课我们就去建立对应的实 阅读全文
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你好，我是LMOS。 内存跟操作系统的关系，就像土地和政府的关系一样。政府必须合理规划这个国家的土地，才能让人民安居乐业。为了发展，政府还要进而建立工厂、学校，发展工业和教育，规划城镇，国家才能繁荣富强。 而作为计算机的实际掌权者，操作系统必须科学合理地管理好内存，应用程序才能高效稳定地运行。 内存 阅读全文
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你好，我是LMOS。 今天我们继续来研究Linux的初始化流程，为你讲解如何解压内核，然后讲解Linux内核第一个C函数。最后，我们会用Linux的第一个用户进程的建立来收尾。 如果用你上手去玩一款新游戏做类比的话，那么上节课只是新手教程，而这节课就是更深入的实战了。后面你会看到很多熟悉的“面孔”， 阅读全文
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你好，我是LMOS。 在前面的课程中，我们建好了二级引导器，启动了我们的Cosmos，并进行了我们Cosmos的Hal层初始化。 我会用两节课带你领会Linux怎样做初始化。虽然我们自己具体实现过了初始化，不过我们也不妨看看Linux的初始化流程，借鉴一下Linux开发者的玩法。 这节课，我会先为你 阅读全文
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你好，我是LMOS。 前面三节课，我们为调用Cosmos的第一个C函数hal_start做了大量工作。这节课我们要让操作系统Cosmos里的第一个C函数真正跑起来啦，也就是说，我们会真正进入到我们的内核中。 今天我们会继续在这个hal_start函数里，首先执行板级初始化，其实就是hal层（硬件抽象 阅读全文
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你好，我是LMOS。 上节课我们动手实现了自己的二级引导器。今天这节课我们将进入二级引导器，完成具体工作的环节。 在二级引导器中，我们要检查CPU是否支持64位的工作模式、收集内存布局信息，看看是不是合乎我们操作系统的最低运行要求，还要设置操作系统需要的MMU页表、设置显卡模式、释放中文字体文件。 阅读全文
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你好，我是LMOS。 上节课，我们建造了属于我们的“计算机”，并且在上面安装好了GRUB。这节课我会带你一起实现二级引导器这个关键组件。 看到这儿你可能会问，GRUB不是已经把我们的操作系统加载到内存中了吗？我们有了GRUB，我们为什么还要实现二级引导器呢？ 这里我要给你说说我的观点，二级引导器作为 阅读全文