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系列目录
- 序篇
- 筹备工作
- BIOS 启动到实模式
- GDT 与保护模式
- 虚拟内存初探
- 加载并进入 kernel
- 显示与打印
- 全局描述符表 GDT
- 中断解决
- 虚拟内存欠缺
- 实现堆和 malloc
- 第一个内核线程
- 多线程运行与切换
- 锁与多线程同步
- 进入用户态
- 过程的实现
- 零碎调用
- 简略的文件系统
- 加载可执行程序
- 键盘驱动
- 运行 shell
shell 命令行
这是本系列最初一篇了，为这个 OS 加一个用户界面 shell，这算是 Linux 编程中最入门的经典教科书我的项目了，网上也能够找到很多小教程。这里也不多浪费时间，仅展现一下它的外围局部：
void print_shell() {printf("bash>");
}while (1) {print_shell();
while (1) {int32 c = read_char();
if (c == '\n') {run_program();
break;
} else if (c < 128) {printf(c);
}
}shell 实质上只是一个壳，正如它的名字，它提供一个和用户交互的命令行界面，不停地期待用户输出字符并反馈打印进去；一旦用户按下了回车键，那么示意须要运行之前输出的命令行，这在 run_program 函数里实现：
void run_program() {
// Parse cmd and get program and args.
// ..
// (fork + exec) new prgoram.
int32 pid = fork();
if (pid < 0) {printf("fork failed");
} else if (pid > 0) {
// parent
int32 status;
wait(pid, &status);
} else {
// child
int32 ret = exec(program, args_index, (char**)args);
exit(ret);
}
} 这里首先 parse 用户方才敲回车之前输出的命令行字符串，解析出可执行程序名，以及参数。而后就是经典的 fork + exec 组合，运行这个程序。程序名和参数都会被传递到 exec 零碎调用的处理函数 process_exec，那里会从磁盘上读取该用户可执行文件并执行。这里命令行输出的程序名都很简略，也没有什么门路的概念，因为咱们应用的 naive_fs 只有一层构造，所有文件全在顶层，所以间接用文件名就能够了。
fork 后的 parent 过程会调用 wait 零碎调用阻塞期待 child 完结。对于 wait 和 exit 这组零碎调用，我没有在这个系列里具体开展，读者能够自行浏览源码。
kernel 启动工作
咱们来看一下这个 kernel 启动的过程，后盾开启了哪些工作，以及如何最终进入 shell 界面。本节代码在 src/task/scheduler.c 中。
首先启动 kernel main 过程 / 线程，它是最原始的先人过程，会做这几件事件：
- 创立 kernel 资源清理线程 kernel_clean_thread，这是一个后盾线程，我用它专门做 process/thread 的资源最终回收工作，平时它是睡眠的，只有当有 process/thread 沦亡须要清理时会唤醒；
- 创立 init 过程以及线程 kernel_init_thread，它会成为第一个用户过程，运行用户程序 init；在
init程序里，我创立了shell过程，而后init过程就进入阻塞；在理论的 Linux 零碎中，实在的init过程应该还须要作为一个后台任务，专门负责期待接管回收所有的孤儿过程（Orphan Process），我这里就不实现了，感兴趣的同学能够查资料学习一下； - 上述两项工作实现后，这个原始线程就变成了 cpu_idle 线程，所谓 cpu idle 就是一条指令
hlt，它是在零碎真的没有任何工作须要运行的状况才会被运行，它会使 CPU 进入一个低功耗运行的状态；
当然以上只是我集体启动 kernel 工作的实现形式，和 Linux 有点像但并不完全一致；这其实很随便的，这毕竟只是咱们本人写的一个玩具 OS 而已，Linux 的形式也并非标准答案，只须要达到让零碎各个重要的工作胜利运行并调度起来就能够了。
