【原创】计算机自制操作系统(Linux篇)二:Windows环境下用C编译器进行C...

开发操作系统，如何从汇编语言程序进入C语言内核程序？这是操作系统的难点。经过本人的不懈摸索，得到普遍方法，本章将详细说明在Windows环境下的实现过程。

一、操作系统程序结构

1. Linux系统结构

2. 我的程序结构

基于Linux的结构，通过如下方式组织操作系统程序文件。

使用计算机自制操作系统(Windows篇)中的工具进行编译和链接。这些工具在《30天》书中都有完整版本。

二、操作系统内核程序开发

1. 内核堆区

从汇编语言进入C语言后，编写简单的main()来测试内核程序。实现3个功能：打印字符"C"、字符串"kernel"和调用汇编程序打印字符"A"。通过全流程编译链接后，运行结果如下。为什么“kernel”字符串没有正常显示出来？分析main程序的目标代码，发现打印字母‘A’的参数传递方式与“kernel”字符串在堆区的存储方式不同。为解决此问题，程序需将“kernel”字符串先放入内存[00100000]=1MB处。这需提前将可执行文件中所有变量从文件区移动到堆区，通过在引导启动程序“head.asm”中添加数据区复制过程实现。

2. 内核栈区

链接器指定hrb文件中，栈/堆地址为1MB。但程序正常运行并未修改栈地址，原因在于未将堆区和栈区设置为相邻。在上一章的head.asm程序中能找到操作系统栈值。根据hrb格式标准，重新设置操作系统栈地址为1MB，以实现栈底指针上方是堆区、下方是栈区的良好系统构架。但在设置栈地址为1MB时，内核程序崩溃，原因是在BIOS启动区域，即靠近1MB处的内存不能随意访问。通过查询资料得知，此区域用于存放BIOS信息，不能作为栈区使用。最后，将栈区设置为0x50000处，合理排除了冲突区域，实现内核程序稳定运行。

三、操作系统源程序编译链接过程

1. kernel内核目录：生成kernel.hrb。

2. boot引导程序目录：生成boot_setup.bin。

3. 操作系统镜像总目录：生成Linux.img。

4. 更新的head.asm源程序。

5. main.c源程序。

6. kernela.asm源程序。

至此，自制Linux操作系统的C语言内核已成功装载，开发环境搭建完成，可以开始使用C语言进行内核开发。

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