Kudayasho Linus Torvalds: Ka abuur xoqidaada nidaamkaaga qalliinka (I)

Marka hore, ka faallo inaad kani yahay maqaalkeygii ugu horreeyey waxaanan rajaynayaa inaad dhammaantiin jeceshihiin.

Taxanahan waxaan ku dayanaynaa Linus Torvalds, Waxaan ka abuureynaa nidaamkayaga qalliinka laga bilaabo 0. Qeybtan koowaad waxaan arki doonnaa bootka waxaanna shaashadda ku dhejin doonnaa kernelkeena.

Xaaladdayda habka hawlgalka waxaa loo yaqaan Dood. Go'aanka ugu horreeya ee ay tahay inaan qaadanno isla marka aan tixgelinno nidaamka qalliinka waa maxay bootloader-ka uu noqonayaa?

Halkan waxaa jira noocyo badan, oo xitaa waxaan abuuri karnaa nafteena; si kastaba ha ahaatee casharkaan waxaan u isticmaali doonaa GRUB, maxaa yeelay badankood wax badan bay ka yaqaanaan wax isaga ku saabsan. Waxaan abuureynaa fayl gundhig u noqon doona nidaamkayaga qalliinka halkaasna waxaan ku abuureynaa / boot / grub folder

mkdir nextroot && cd nextroot

mkdir -p boot/grub

Halkaas waxaan ku abuureynaa faylka grub.cfg sida soo socota:

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


Faylkan waxaan ku aragnay sida GRUB wuxuu buuxin doonaa kernkeena, kiiskan, gudaha / / Next / START.ELF. Hadda waa inaan abuurnaa jirkeena.

Tan awgeed waxaan u baahan doonaa GCC y GAS (isku-dubaridaha mashruuca) GNU, badanaa wuxuu la yimaadaa gcc). Marka waxaan abuureynaa firida.

Waxaan marka hore sameynaa feyl la yiraahdo kernel.asm. Faylkani wuxuu ka koobnaan doonaa barta bilowga ah ee kernelkeenna sidoo kale wuxuu qeexi doonaa isbadalka badan (waa muuqaal ka mid ah bootloaders-ka qaarkood sida GRUB). Waxyaabaha ku jira kernel.asm waxay noqon doonaan:

.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

Wax kasta oo la xiriira multiboot si fudud ayaa loola socdaa qeexida wax intaa ka badan. Wax walba waxay ku bilaaban doonaan bilowga, waxay u yeeri doonaan multiboot_entry, waxaan ku qeexi doonnaa cinwaanka multibootka 4k ugu horeeya waana dhigi doonaa (movl).

Goor dambe ayaan u yeernaa NextKernel_Main oo ah shaqadeena kernel C. Wareegtada waxaan ku joogsaneynaa joojinta kumbuyuutarka. Tani waxay soo uruurineysaa:

as -o kernel.o -c kernel.asm

Hadda waxaan galaynaa barnaamijyada C. Waxaad u malayn doontaa in hadda wax waliba yihiin xabbad keega ah, waxaan dhignay a printf en ugu weyn ee waana intaas, waanu qabanay.

Waa hagaag maya, tan iyo printf y ugu weyn ee waa hawlo lagu qeexay nidaamka hawlgalka, laakiin waanu abuureynaa! Waxaan kaliya isticmaali karnaa howlaha aan qeexno nafteena.

Cutubyada dambe waxaan ka hadli doonaa sida loo dhigo maktabaddeenna C (glibc, bionic, newlibc) laakiin waqti ka waqti. Waxaan kawada hadalnay inaan dooneyno inaan qoraal ku dhigno shaashadda, si fiican waan arki doonaa sida aan u sameyno.

Waxaa jira laba ikhtiyaar, mid waa inaad wacdo BIOS mid kalena waa in si toos ah loo maareeyo xusuusta shaashadda. Waxaan sameyn doonnaa tan dambe maxaa yeelay way ka cadahay C sidoo kale waxay noo ogolaaneysaa inaan sameyno markaan soo galno qaab ilaalin ah.

Waxaan abuureynaa fayl la yiraahdo NextKernel_Main.c oo leh waxyaabaha soo socda:

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;
}

Tan waxaan si toos ah ugu shaqeynaa xusuusta VGA iyo dabeecad ahaan dabeecad ahaan waxaan u qoreynaa. Waxaan ku soo uruurineynaa curyaaminta stdlib:
gcc -o NextKernel_Main.o -c NextKernel_Main.c -nostdlib -fPIC -ffreestanding

Haddii aad tan ka dhigtay, waxaad u baahan doontaa inaad tijaabiso nidaamkaaga cusub ee hawlgalka hadda, laakiin weli maanaan dhamaysan. Waxaan u baahanahay feyl yar oo u sheegaya isku-duwaha meesha feylalka looga tagayo qayb kasta. Tan waxaa lagu sameeyaa qoraalka xiriiriye. Waxaan abuureynaa link.ld:

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 = .;
}


Tan waxaan ku qeexeynaa booska qayb kasta iyo barta laga soo galo, bilow, ee aan ku qeexnay kernel.asm. Hadda waxaan mideyn karnaa dhammaan iskudhafkan:

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

Hadda waxaan ka soo guurineynaa START.ELF illaa / ku xiga gudaha galkayaga oo isku ekaysanaya xididka nidaamkayaga hawlgalka. Waxaan tagnaa galka xididka ee nidaamkayaga cusub ee qalliinka oo aan ku hubinno inay jiraan laba faylal: mid /boot/grub/grub.cfg iyo mid kale /next/START.ELF.

Waxaan aadeynaa galka sare waxaanan ugu yeereynaa utility abuurka ISO oo GRUB la yiraahdo grub-mkrescue

grub-mkrescue -o nextdivel.iso nextroot

Marka aan sidan yeelno waxaan yeelan doonnaa a ISO. ISO-kan waxaa lagu furi karaa kombiyuutarada x86 (64 jajab sidoo kale) iyo mashiinno casri ah. Si aan u tijaabiyo, waan isticmaali doonaa QEMU. Waxaan wacnaa QEMU laga bilaabo khadka taliska:

qemu-system-i386 nextdivel.iso

Bilaabi doonaa SeaBIOS hadhowna waanu yeelan doonnaa GRUB. Goor dambe haddii wax walba sax yihiin waxaan arki doonnaa weedheenna.
Waxaad u maleyn doontaa in tani ay adag tahay, waxaan kuugu jawaabayaa, haa waa.

Runtii abuuritaanka nidaam hawlgal waa adag tahay iyo in kan halkan jooga uusan wax faa'iido ah samaynayn. Cutubyada soo socda waxaan ku arki doonaa sida loo maareeyo midabada shaashadda, keydinta xusuusta iyo haddii aan awoodo, sida xogta looga helo kumbuyuutarka.

Haddii qof uusan rabin inuu koobiyo wax walba halkan, waxaan ku hayaa bakhaar ku yaal GitHub (faahfaahin dheeraad ah) nidaamka hawlgalka Dood. Hadaad rabto inaad uruuriso Dood kaliya waa inaad haysataa git iyo cmake:

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


Waxaan kugu dhiirigalinayaa inaad iskaashi la sameyso barnaamijka 'NextDivel' haddii aad waqti hesho oo aad rabto inaad abuurto nidaam hawlgal ah. Waxaa laga yaabaa in xitaa laga sarreeyo Linux ... waqtiga ayaa sheegi doona.