এমুলেটিং লিনাস টোরভাল্ডস: আপনার নিজের অপারেটিং সিস্টেমটি স্ক্র্যাচ (আই) থেকে তৈরি করুন

প্রথমত, মন্তব্য করুন যে এটি আমার প্রথম নিবন্ধ এবং আমি আশা করি আপনারা সবাই এটি পছন্দ করবেন।

এই সিরিজে আমরা অনুকরণ করতে যাচ্ছি লিনাস টোরভাল্ডস, আমরা 0 থেকে আমাদের অপারেটিং সিস্টেম তৈরি করতে যাচ্ছি এই প্রথম পর্বে আমরা বুটটি দেখতে যাচ্ছি এবং আমরা আমাদের কার্নেল থেকে স্ক্রিনে একটি পাঠ্য রাখব।

আমার ক্ষেত্রে অপারেটিং সিস্টেমটি বলা হয় নেক্সটডিভেল। অপারেটিং সিস্টেমটি বিবেচনা করার সাথে সাথে আমাদের অবশ্যই প্রথম সিদ্ধান্তটি নিতে হবে বুটলোডারটি কী হবে?

এখানে একাধিক রূপ রয়েছে এবং আমরা এমনকি একটি তৈরি করতে পারি; তবে এই টিউটোরিয়ালে আমি ব্যবহার করতে যাচ্ছি GRUB- র, কারণ তার সম্পর্কে বেশিরভাগই কম-বেশি কিছু জানেন। আমরা একটি ফোল্ডার তৈরি করি যা আমাদের অপারেটিং সিস্টেমের মূল হবে এবং সেখানে আমরা / বুট / গ্রাব ফোল্ডারটি তৈরি করি

mkdir nextroot && cd nextroot

mkdir -p boot/grub

সেখানে আমরা নীচে grub.cfg ফাইলটি তৈরি করি:

menuentry "NextDivel" {
echo "Booting NextDivel"
multiboot /next/START.ELF
boot
}


এই ফাইলটিতে আমরা দেখেছি কিভাবে GRUB- র এই ক্ষেত্রে /next/START.ELF এ আমাদের কার্নেলটি লোড করবে। এখন আমাদের অবশ্যই আমাদের কার্নেল তৈরি করতে হবে।

এই জন্য আমাদের প্রয়োজন হবে জিসিসি y গ্যাস (প্রকল্পের সমাবেশকারী) গনুহ, সাধারণত জিসিসি নিয়ে আসে)। সুতরাং আমরা কার্নেল তৈরি করতে যাচ্ছি।

প্রথমে আমরা কার্নেল.এএসএম নামে একটি ফাইল তৈরি করি। এই ফাইলটি আমাদের কার্নেলের প্রারম্ভিক পয়েন্টটি ধারণ করবে এবং এটি মাল্টবুটকেও সংজ্ঞায়িত করবে (কিছু বুটলোডারগুলির বৈশিষ্ট্য যেমন GRUB- র)। কার্নেল.এএসএম এর সামগ্রীটি হ'ল:

.text
.globl start
start:
jmp multiboot_entry
.align 4
multiboot_header:
.long 0x1BADB002
.long 0x00000003
.long -(0x1BADB002+0x00000003)
multiboot_entry:
movl $(stack + 0x4000), %esp
call NextKernel_Main
loop: hlt
jmp loop
.section ".bss"
.comm stack,0x4000

মাল্টি বুট সম্পর্কিত সমস্ত কিছু কেবল স্পেসিফিকেশন অনুসরণ করা ছাড়া আর কিছুই নয়। সমস্ত কিছু শুরুতে শুরু হবে, এটি মাল্টি বুট_এন্ট্রি কল করবে, আমরা প্রথম 4 কে মাল্টিবूट শিরোনামটি সংজ্ঞায়িত করব এবং আমরা এটি (মুভাল সহ) রেখে দেব।

পরে আমরা NextKernel_Main কল করি যা আমাদের কার্নেল সি ফাংশন। লুপে আমরা কম্পিউটার থামানোর জন্য একটি হোল্ট করি। এটি এর সাথে সংকলন করে:

as -o kernel.o -c kernel.asm

এখন আমরা সি তে প্রোগ্রামিং প্রবেশ করতে যাচ্ছি আপনি মনে করবেন যে এখন সবকিছু কেক টুকরা, আমরা একটি রাখা printf, en প্রধান এবং এটিই হয়েছে, আমরা এটি করেছি।

ভাল না, যেহেতু printf, y প্রধান তারা ফাংশন যা অপারেটিং সিস্টেম দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয়, তবে আমরা সেগুলি তৈরি করছি! আমরা কেবল আমাদের নিজেরাই সংজ্ঞায়িত ফাংশনগুলি ব্যবহার করতে পারি।

পরবর্তী অধ্যায়গুলিতে আমি কীভাবে আমাদের নিজস্ব সি লাইব্রেরি (গ্লিবসি, বায়োনিক, নিউলিবিসি) রাখতে পারি তা সময়মতো কথা বলব। আমরা কথা বলেছি যে আমরা স্ক্রিনে পাঠ্য রাখতে চাই, আমরা কীভাবে এটি করি তা ভালভাবে আমরা দেখতে পাব।

দুটি বিকল্প রয়েছে, একটি হল কল করা BIOS- র এবং অন্যটি হ'ল সরাসরি স্ক্রিন মেমরি পরিচালনা করা। আমরা পরবর্তীকাজটি করতে যাচ্ছি কারণ এটি সি থেকে পরিষ্কার এবং এটি যখন আমরা সুরক্ষিত মোডে প্রবেশ করি তখন এটি আমাদের এটি করার অনুমতিও দেবে।

আমরা নিম্নলিখিত বিষয়বস্তু সহ NextKernel_Main.c নামে একটি ফাইল তৈরি করি:

int NextKernel_Main()
{
char *str = "NextDivel says Hello World", *ch;
unsigned short *vidmem = (unsigned short*) 0xb8000;
unsigned i;
for (ch = str, i = 0; *ch; ch++, i++)
vidmem[i] = (unsigned char) *ch | 0x0700;
return 0;
}

এটির সাহায্যে আমরা সরাসরি স্মৃতি ম্যানিপুলেট করি ভিজিএ এবং চরিত্র অনুসারে আমরা এটি লিখছি। আমরা stdlib অক্ষম করে সংকলন:
gcc -o NextKernel_Main.o -c NextKernel_Main.c -nostdlib -fPIC -ffreestanding

যদি আপনি এটি এ পর্যন্ত তৈরি করে থাকেন তবে আপনি এখনই আপনার ব্র্যান্ড-নতুন অপারেটিং সিস্টেমটি দেখতে চাইবেন, তবে আমরা এখনও শেষ করি নি। আমাদের একটি ছোট ফাইল দরকার যা সংকলককে জানায় যে ফাইলটিতে প্রতিটি বিভাগ ছেড়ে যেতে হবে। এটি একটি লিঙ্কার স্ক্রিপ্ট দিয়ে সম্পন্ন হয়। আমরা লিঙ্ক.ল্ড তৈরি করি:

ENTRY(start)
SECTIONS
{
. = 0x00100000;
.multiboot_header :
{
*(.multiboot_header)
}
.text :
{
code = .; _code = .; __code = .;
*(.text)
. = ALIGN(4096);
}
.data :
{
data = .; _data = .; __data = .;
*(.data)
*(.rodata)
. = ALIGN(4096);
}
.bss :
{
bss = .; _bss = .; __bss = .;
*(.bss)
. = ALIGN(4096);
}
end = .; _end = .; __end = .;
}


এটির সাহায্যে আমরা প্রতিটি বিভাগের অবস্থান এবং এন্ট্রি পয়েন্ট নির্ধারণ করি, শুরু করুন, যা আমরা কার্নেল.এএসএম-এ সংজ্ঞায়িত করেছি। এখন আমরা এই সমস্ত একত্রিত করতে পারি:

gcc -o START.ELF kernel.o NextKernel_Main.o -Tlink.ld -nostdlib -fPIC -ffreestanding -lgcc

এখন আমরা আমাদের ফোল্ডারের ভিতরে START.ELF অন / পরের অনুলিপি করি যা আমাদের অপারেটিং সিস্টেমের মূলকে অনুকরণ করে। আমরা কনসোল সহ আমাদের নতুন অপারেটিং সিস্টেমের মূল ফোল্ডারে যাচ্ছি এবং দুটি ফাইল রয়েছে তা যাচাই করুন: একটি / বুট / গ্রাব / গ্রাব.সিফ এবং অন্যটি /next/START.ELF।

আমরা উপরের ডিরেক্টরিতে যাই এবং GRUB নামে একটি ISO তৈরি ইউটিলিটি কল করি গ্রাব-মেক্রেস্কু

grub-mkrescue -o nextdivel.iso nextroot

একবার আমরা এটি করার পরে আমাদের একটি হবে আইএসও। এই আইএসও কম্পিউটারে খোলা যেতে পারে x86 (64 বিট খুব) এবং ভার্চুয়াল মেশিন। এটি পরীক্ষা করতে, আমি ব্যবহার করতে যাচ্ছি QEMU দ্বারা। আমরা কল QEMU দ্বারা কমান্ড লাইন থেকে:

qemu-system-i386 nextdivel.iso

শুরু করবে সিবিআইওএস এবং পরে আমরা হবে GRUB- র। পরে যদি সবকিছু ঠিক থাকে তবে আমরা আমাদের বাক্যাংশটি দেখতে পাব।
আপনি ভাববেন যে এটি কঠিন, আমি উত্তর দিয়েছি, হ্যাঁ এটিই।

সত্যিই একটি অপারেটিং সিস্টেম তৈরি করা কঠিন এবং এটি এখানে কার্যকর কোনও কাজ করে না। ভবিষ্যতের অধ্যায়ে আমরা কীভাবে স্ক্রিনে রঙগুলি পরিচালনা করব, মেমরি সংরক্ষণ করব এবং যদি পারি তবে কী কীবোর্ড থেকে ডেটা পাবেন।

যদি কেউ এখানে সমস্ত কিছু অনুলিপি করতে না চান তবে আমার কাছে একটি সংগ্রহস্থল রয়েছে GitHub অপারেটিং সিস্টেম সহ (আরও বিস্তৃত) নেক্সটডিভেল। আপনি যদি সংকলন করতে চান নেক্সটডিভেল আপনার কেবল গিট এবং চটকাতে হবে:

git clone https://github.com/AdrianArroyoCalle/next-divel
cd next-divel
mkdir build && cd build
cmake ..
make
make DESTDIR=next install
chmod +x iso.sh
./iso.sh
qemu-system-i386 nextdivel.iso


যদি আপনার কাছে অপারেটিং সিস্টেম তৈরি করার সময় এবং ইচ্ছা থাকে তবে আমি আপনাকে NextDivel এ সহযোগিতা করতে উত্সাহিত করব। সম্ভবত লিনাক্সের চেয়েও উচ্চতর ... সময়ই বলবে।