摘要:随着科技的飞速发展，人们对于操作系统是越来越熟悉，但通常情况下，对于操作系统只存在一个模糊的概念及认识，并不会深入本质的了解一个系统的核心—内核。对于linux这个开放式的操作系统来说，其开放源代码，让世界上许多的linux爱好者对其不断开发和改进。

以VMware为平台，Linux操作系统为介质，利用GNU工具链编写一个基于linux宏内核的简单小型内核模型，使用汇编语言及C语言的编写来设计与实现，实现操作系统引导、显示控制台利用键盘输入字符、文件管理系统、系统进程调度等功能。

并在此基础上完成对内核模型的测试和运行，了解内核工作流程，展示怎么从系统引导shell，如何在保护模式下工作。

【关键字】宏内核； 中断； 文件系统； 汇编语言； 进程调度

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 研究背景-1

1.2 国内外现状-1

1.3 GNU简介-1

1.4 编写环境-2

1.5 运行环境-2

1.6 宏内核设计任务及意义-3

2 系统需求分析-4

2.1 需求分析-4

2.2 功能需求-4

3 模块功能简介-5

3.1 系统引导程序-5

3.1.1 启动过程概述-5

3.2 键盘输入-5

3.2.1 键盘的分类-5

3.2.2 键盘输入模块的工作过程-6

3.2.3 键盘扫描码及其获取内容原理-6

3.3 屏幕显示-7

3.3.1 屏幕显示控制模块概念-7

3.3.2 显示器-7

3.3.3 显示模块系统调用函数-7

3.3.4 屏幕显示区域-7

3.4 中断异常-8

3.4.1 中断概念-8

3.4.2 中断和异常机制-8

3.4.3 中断处理过程-9

3.5 文件系统-10

3.5.1 文件的概念-10

3.5.2 文件属性及其分类-10

3.5.3 文件容错性-11

3.6 进程控制与调度-11

3.6.1 进程概念及特征-12

3.6.2 进程调度的算法-12

3.6.3 进程调度处理方法-13

4 内核模型设计方案-14

4.1 内核设计要点-14

4.2 总体设计方案-14

5 详细设计与实现-16

5.1 操作系统引导模块-16

5.2 键盘输入模块-18

5.3 屏幕显示控制模块-19

5.4 中断与陷阱模块-23

5.5 文件系统模块-24

5.6 进程控制与调度模块-27

6 系统内核的测试与运行-29

6.1 测试平台-29

6.2 主要目的-29

6.3 运行测试结果-29

6.3.1 屏幕显示功能测试-29

6.3.2 中断异常功能测试-29

6.3.3 键盘输入功能测试-30

6.3.4 文件系统功能测试-31

7 结论-33

参考文献-34

致谢-35