自己寫一個最簡單的嵌入式操作系統(tǒng)

1、自己寫一個最簡單的嵌入式操作系統(tǒng)自己寫一個最簡單的嵌入式操作系統(tǒng)實現(xiàn)一個什么都不能做的嵌入式操作系統(tǒng)1.首先確定CPU，在這里為了簡單，就選用嵌入式的CPU，比如ARM系列，之所以用RISC（簡單指令集）類型的CPU，其方便之處是沒有實模式與保護模式之分，采用線性的統(tǒng)一尋址，也就是不需要進行段頁式內(nèi)存管理，還有就是芯片內(nèi)部集成了一些常用外設(shè)控制器，比如以太網(wǎng)卡，串口等等，不需要像在PC機的主板上那么多外設(shè)芯片2.確定要實現(xiàn)的模塊和功能，

2、為了簡單，只實現(xiàn)多任務(wù)調(diào)度（但有限制，比如最多不超過10），實現(xiàn)中斷處理（不支持中斷優(yōu)先級），不進行動態(tài)SHELL交互，不實現(xiàn)動態(tài)模塊加載，不實現(xiàn)fk之類的動態(tài)進程派生和加載（也就是說要想在你的操作系統(tǒng)上加入用戶程序，只能靜態(tài)編譯進內(nèi)核中；不支持文件系統(tǒng)，不支持網(wǎng)絡(luò)，不支持PCI，USB，磁盤等外設(shè)（除了支持串口，呵呵，串口最簡單嘛），不支持虛擬內(nèi)存管理（也就是說多任務(wù)中的每個進程都可以訪問到任何地址，這樣做的話，一個程序死了，那么這個

3、操作系統(tǒng)也就玩完了）3.確定要使用的編譯器，這里采用GCC，文件采用ELF格式，當(dāng)然，最終的文件就是BIN格式，GCC和LINUX有著緊密的聯(lián)系，自己的操作系統(tǒng)，需要C庫支持和系統(tǒng)調(diào)用支持，所以需要自己去裁剪C庫，自己去實現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)用4.實現(xiàn)步驟：首先是CPU選型，交叉編譯環(huán)境的建立，然后就是寫B(tài)OOTLOADER，寫操作系統(tǒng)如何實現(xiàn)BOOTLOADER1.之所以要實現(xiàn)一個專用的BOOTLOADER，一是為了更好的移植和自身的升級，二是為

4、了方便操作系統(tǒng)的調(diào)試，當(dāng)然，你完全可以將這部分所要實現(xiàn)的與操作系統(tǒng)相關(guān)的功能集成到操作系統(tǒng)中去2.確定一個簡單的BOOTLOADER所要完成的功能：我們這里只需要完成兩個主要功能，一是將操作系統(tǒng)加載到內(nèi)存中去運行，二是將自己和操作系統(tǒng)內(nèi)核固化到ROM存儲區(qū)（這里的ROM可以是很多設(shè)備，比如嵌入式芯片中的FLASH，PC機上的軟盤，U盤，硬盤等）3.BOOTLOADER的編寫：第一步：要進行相關(guān)硬件的初使化，比如在at91rm9200這塊

5、嵌入式板子上（以后都使用這一款芯片，主要是我對這款芯片比較熟悉，嘿嘿），大概要做接下來的幾方面的工作，其一：將CPU模式切換進系統(tǒng)模式，關(guān)閉系統(tǒng)中斷，關(guān)閉看門狗，根據(jù)具體情況進行內(nèi)存區(qū)域映射，初始化內(nèi)存控制區(qū)，包括所使用的內(nèi)存條的相關(guān)參數(shù)，刷新頻率等，其二：設(shè)定系統(tǒng)運行頻率，包括使用外部晶振，設(shè)置核的所有數(shù)據(jù)到內(nèi)存中（具體是內(nèi)存中的什么位置由自己指定，也可以采用LINUX之類的做法，就是在內(nèi)存的起始位置加上一個0x8000處），將跳轉(zhuǎn)到

6、內(nèi)核的第一條代碼處）；如果用戶在指定的秒數(shù)內(nèi)鍵入了字符（這主要是為了方便開發(fā)，如果開發(fā)定型之后完全可以不要這段代碼），那么就在串口與用戶進行交互，接受用戶在串口輸入的命令，比如用戶要求下載文件在FLASH中指定的位置等，具體內(nèi)容可參考UBOOT之類的開源項目到這里為止，BOOT部分已完成，這個BOOT非常簡單，僅僅只是將PC機上傳下來的文件固化到FLASH中，然后再將FLASH中的操作系統(tǒng)內(nèi)核部分加載進內(nèi)存中，并將CPU的控制權(quán)交給操作

7、系統(tǒng)，下一頁開始講解如何寫一個最簡單的操作系統(tǒng)，呵，到現(xiàn)在才開始切入正題呢?。。?！這里為了簡單，就不考慮可移植性開求，不從BOOT部分來接收參數(shù)，也不對硬件進行檢測，也不需要進行DATA段，代碼段的重定位。我只是讀了LINUX內(nèi)核相關(guān)部分，并未自己去實現(xiàn)一個操作系統(tǒng)，所以我以下所說的只是概念性的東西：1.接管系統(tǒng)的中斷處理，由于BOOT部分的代碼決定了那個中斷向量表，從而決定了系統(tǒng)中斷之后進入的內(nèi)存位置，但BOOT并不知道操作系統(tǒng)的中斷

8、處理函數(shù)位置所在啊，怎么辦呢？有幾種方法，其一是：如果你的板子可以重映射地址，也就是可以將內(nèi)存條所在的位置重映射成0x0開始，那么在鏈接內(nèi)核的時候，就將操作系統(tǒng)自己的中斷向量表定位在0x0處并且在BOOTLOADER引導(dǎo)結(jié)束時就完成映射操作，并讓CPU跳轉(zhuǎn)到0x0處執(zhí)行；如果沒有重映射功能，我就不曉得怎么辦了，不過我想到一個折衷的辦法，就是在BOOTLOADER啟動完成時（也就是將CPU控制權(quán)交給操作系統(tǒng)內(nèi)核時），重新改寫FLASH的0

9、x0區(qū)域，就是將操作系統(tǒng)的內(nèi)核的中斷向量表寫入FLASH區(qū)的0x0處，比如，當(dāng)一個IRQ發(fā)生時，CPU決定了會跳入0x18（假設(shè)這里FLASH占用地址總線0x0至0x0fffffff內(nèi)存占用0x20000000至0x2fffffff），而BOOTLOADER在最后將0x18處的代碼修改成了0x20000000加上0x18的地址處的代碼，而這個地址就是內(nèi)核的中斷向量表中的相關(guān)跳轉(zhuǎn)指令，就相當(dāng)于跳轉(zhuǎn)進了內(nèi)核所關(guān)聯(lián)的IRQ處理函數(shù)的地址上去執(zhí)