内存管理问题_从0到1写自己的Linux x86操作系统-CSDN在线视频培训

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课前准备
- 课程介绍
- 资料下载
开发环境准备
- 开发工具总览
- Windows平台
- Linux平台(ubuntu)
- Mac平台
- 工程组织结构说明
引导：boot的实现
- 计算机启动流程简介
- 接管运行控制权
- 创建可引导的启动程序
- 初始化引导程序
- 使用BIOS中断显示字符
- 使用BIOS中断读取磁盘
- 进入C语言环境并跳到loader
加载：loader的实现
- 利用内联汇编显示字符串
- 检测内存容量
- 切换至保护模式（1）
- 切换至保护模式(2)
- 使用LBA读取磁盘
- 创建内核工程
- 向内核传递启动信息
- 代码段数据段与链接脚本
- 加载内核映像文件(1)
- 加载内核映像文件(2)
中断系统配置
- 创建GDT表及其表项
- 保护模式下的内存管理简介
- 重新加载GDT
- 触发异常与异常简介
- 添加中断门描述符
- 初始化IDT表
- 捕获除0异常
- 解析异常栈信息
- 利用宏重用异常处理代码
- 处理其它类型的异常
- 初始化中断控制器
- 中断的打开与关闭
- 启动定时器并开中断
日志与printf格式化输出
- 创建日志输出接口
- 实现基本的信息输出
- 若干字符串和内存操作函数实现
- 实现字符串的格式化输出
- 支持整数和字符的格式化
- 在异常处理程序中打印信息.
- 利用assert辅助调试
实现简单的进程切换
- 创建两个小任务
- 添加任务状态段
- 任务的简单初始化（1）
- 任务的简单初始化（2）
- 简单双任务相互切换
- 另一种任务切换方法
- 补充一：历代Windows操作系统
实现链表数据结构
- 定义结点和链表
- 实现链表的查询函数
- 链表的两种插入
- 链表的两种删除
- 获取结点所在的结构
进程的管理与延时
- 添加任务管理器
- 将任务加入就绪队列
- 进程主动放弃CPU
- 让进程按时间片运行
- 临界资源及简单的保护
- 让进程能够延时运行
- 让所有进程都能延时
进程间的同步与互斥
- 计数信号量及其初始化
- 发送和等待信号
- 使用计数信号量
- 互斥锁及其初始化
- 互斥锁的加解锁
- 应用互斥锁
虚拟内存管理和保护模式
- 内存管理问题
- 位图数据结构与初始化
- 位图位的分配
- 创建地址分配结构
- 规划内存空间的分配
- 内存分页机制介绍
- 开启内存分页机制（1）
- 开启内存分页机制（2）
- 创建内核页表(1)-建立映射表
- 创建内核页表(2)-页目录和页表结构
- 创建内核页表(3)-完成映射
- 创建内核页表(4)-添加权限处理
- 为进程创建页表
隔离操作系统与用户进程
- 隔离操作系统与进程（1）-代码分离
- 隔离操作系统与进程（2）-地址分离
- 隔离操作系统与进程（3）-搬运代码
- 调整应用进程的特权级
- 调整异常处理函数
- 修改空闲任务的特权级
- 切换至应用进程的特权级为最低
- 为进程添加特权级0的栈空间
建立系统调用接口
- 创建调用门
- 实现系统调用的调用和返回
- 实现msleep系统调用
- 实现getid系统调用
- 实现pint_msg调用
- 使用int $0x80实现系统调用
新进程的加载与创建
- 实现fork系统调用（1）- 添加调用接口
- 实现fork系统调用（2）- 分配任务块
- 实现fork系统调用（3）- 初始化任务块
- 实现fork系统调用（4) - 复制进程地址空间
- 实现exec系统调用(1) - 创建一个空应用
- 实现exec系统调用(2) - 增加空的exec调用
- 实现exec系统调用(3) - 添加虚似文件访问接口
- 实现exec系统调用(4) - 解析并加载elf文件
- 实现exec系统调用(5) - 分配栈并进入进程执行
- 实现exec系统调用(6) - 为进程传递参数
- 添加sys_yield()系统调用
使用c标准库中的printf输出
- 调整系统调用
- 导入newlib c并调用printf
- 为malloc实现sys_brk调用
- 简单的printf调用实现
使用控制台与键盘进行输入输出
- 控制台简介与初始化
- 在控制台上显示字符串
- 处理换行和清屏
- 设置光标并重定向日志输出到显示器
- 有趣的转义字符串以及删除字符
- 保存并恢复光标位置
- 更新显示字体的颜色
- 移动光标位置及清屏
- 键盘初始化
- 借助按键映射表进行键值转换
- 处理caplock键
- 处理其它特殊功能键
设备管理与文件系统
- 设备管理框架简介
- 增加tty设备
- 实现dev层接口操作
- 为tty设备添加结构描述
- 实现tty设备的打开
- 通过tty设备写显示数据
- 文件系统简介及初始化
- 为进程添加文件打开表
- 打开tty设备并向其写入数据
- 从tty读取键值字符串并显示
- 打开标准输出及错误输出文件
- 允许切换tty窗口
- 为每个tty窗口创建进程并保护
实现一个命令行解释器
- 初始化命令行解释器
- 实现help命令的解析
- 执行echo命令并给输出加点颜色
- 为进程增加exit接口
- 为进程增加wait接口
- 让子进程继承父进程已打开的文件
使用文件系统管理硬件设备
- 描述一个文件系统
- 挂载设备文件系统
- 打开/dev/tty0文件(1) - 只打开devfs中的文
- 打开/dev/tty0文件(2) - 更通用的打开方式
- 往/dev/tty0读写数据
磁盘与fat16文件系统
- 磁盘基本特性简介
- 识别系统中已有的磁盘
- 解析磁盘分区表
- 增加磁盘设备管理
- 实现磁盘的读取和写入
- FAT16文件系统简介
- 挂载FAT16文件系统
- 遍历目录命令ls的实现（1）- 添加系统调用接口
- 遍历目录命令ls的实现（2）- 列出虚假的目录内容
- 遍历目录命令ls的实现（3）- 列出真实的目录内容
- 文件查看命令less的实现（1）- 打开文件
- 文件查看命令less的实现（2）- 显示部分文件内容
- 文件查看命令less的实现（3）- 显示全部文件内容
- 文件查看命令less的实现（4）- 逐行显示文件内容
- 通过文件系统加载shell
- 让shell加载应用程序运行
- 应用运行异常时强制中断运行
- 文件复制命令cp的实现（1）- 创建新文件
- 文件复制命令cp的实现（2）- 删除文件
- 文件复制命令cp的实现（3）- 文件写入（1）
- 文件复制命令cp的实现（4）- 文件写入(2).
- 最后的调整与总结
课程总结
- 课程总结

虚拟内存管理和保护模式

内存管理问题

课时介绍

介绍在操作系统实现中各项内存管理问题，具体要实现的功能

课程介绍

本课程采用从0行代码编写的方式，带你写一个x86操作系统，从而深入掌握操作系统的工作原理。