资源分类: 嵌入式开发	查看预览
最近更新: 2025-01-14	文件内容: 视频+中英文字幕+配套课件
视频分辨率: 720P 准高清	文件大小: 3.5GB
视频语言: 英语	视频字幕: 中英字幕

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使用 C 程序从头开始设计 xv6 操作系统内核

xv6 操作系统内核的实用动手设计

讲师：Ezeuko Emmanuel

您将学到什么

如何使用虚拟内存寻址设置 xv6 内核页表
如何使用自旋锁和睡眠锁管理共享数据内存
如何使用定时器中断在操作系统中启用定时操作
如何使用 virtio 内存映射 io 虚拟化实现并发磁盘访问
如何生成操作系统、系统调用
如何使用循环技术调度操作系统进程
如何使用 16550a UART 连接显示器和键盘硬件

探索相关主题

操作系统
硬件
信息技术与软件

要求

具有基本的 C 或 C++ 经验

描述

xv6 是一个专为教育目的而设计的多核处理器内核。该操作系统内核在 qemu 虚拟机上成功运行，并具有扩展功能的选项。在这个 8 小时的课程中，您将学习如何从头开始编写 C 程序代码，并了解所使用的几个操作系统概念，包括：

1. 如何初始化内核子系统 – 例如进程、内存、磁盘、中断、陷阱、模式。

2. 您将了解不同的内核操作模式 – 机器模式、管理模式、用户模式以及如何在模式之间切换。

3. 如何在多核处理器上使用自旋锁和睡眠锁保护共享内存数据。

4. 硬件虚拟化 – 如何使用 16550a UART 芯片连接外部硬件，例如键盘和显示器。

5.虚拟内存寻址以及虚拟内存如何映射到物理内存。

6. 如何从用户模式生成系统调用，包括其如何在管理员模式下转换和执行

7. 操作系统如何使用定时器中断来管理诸如 sleep()、调度之类的定时操作。

8. 磁盘管理技术，包括缓冲、位映射、日志记录等。

9. 如何使用硬件虚拟化通过 VIRTIO 内存映射寄存器实现从虚拟机到主机系统的磁盘访问。

10. 文件管理技术——如何将文件和目录作为 inode、管道和设备文件存储在磁盘和内存中。

11.进程管理和调度技术-进程创建、进程分配和进程操纵技术

本课程适合哪些人：

初学者至专家级 C、C++ 和内核开发人员

共 21 节课程 • 总时长 8 小时 56 分钟
第一章机器模式简介
1. 1. 内核开发入门	5分26秒
2. 2. 使用内核 .ld 进行系统内存设置以及如何设置系统栈	11分41秒
3. 如何读取机器模式状态寄存器并在timervec中设置定时器中断	26分54秒
第二章虚拟内存寻址和页表分配的 Supervisor 模式设置
1. 4. 如何使用自旋锁和睡眠锁保护共享内存数据	32分5秒
2. 5. 如何将16550a uart连接为键盘和显示的控制台设备	52分3秒
3. 6. 如何设置内核页表（虚拟内存寻址）	41分14秒
4. 7. 如何使用KALLOC将页面表虚拟地址映射到物理内存	27分15秒
5. 8. 虚拟内存寻址 2	13分33秒
第三章陷阱和中断处理
1. 9. 如何设置平台级中断控制器PLIC	15分22秒
2. 10. 如何使用sstaus寄存器设置和处理陷阱和中断	20分26秒
3. 11. 如何使用uservec和usertrap在用户模式下处理陷阱和中断	20分24秒
第四章磁盘管理
1. 12. 使用virtio内存映射IO库进行硬件虚拟化	44分30秒
2. 13. 如何在内核和主机系统之间读写	5分19秒
3. 14. 缓冲区管理 – 使用缓冲区进行并发内存访问	22分20秒
4. 15. 日志记录 – 磁盘访问抽象层	27分40秒
5. 16. 如何使用数据块的位映射来映射内存块	30分13秒
第五章文件处理和管理
1. 17. 文件和目录结构，以及如何使用inode访问它们	36分29秒
2. 18. 文件处理技术 – 文件分配、读取、写入、打开、关闭、状态信息	13分29秒
3. 19. 管道处理技术 – 管道读取、写入、打开、关闭、分配	10分51秒
第六章进程管理
1. 20. 如何使用procinit、allocproc、fork、reparent、userini管理进程	45分33秒
2. 21. 如何设置系统调用	33分39秒

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THE END