操作系统设计与实现:基于LOONGARCH架构

目　　录
前言
第0章　绪论1
0.1　MaQueOS的功能1
0.1.1　进程管理2
0.1.2　内存管理4
0.1.3　文件系统4
0.1.4　外设驱动5
0.1.5　中断管理5
0.2　系统功能测试5
第1章　显示器驱动7
1.1　显示器的显示原理7
1.1.1　显示模式7
1.1.2　字符显示7
1.2　printk函数10
1.2.1　显示字符串10
1.2.2　字符擦除12
1.2.3　回车换行13
1.2.4　卷屏13
1.2.5　删除字符14
1.2.6　panic函数15
1.3　本章任务15
第2章　时钟中断16
2.1　时钟中断初始化16
2.1.1　恒定频率定时器16
2.1.2　初始化17
2.1.3　开中断18
2.2　时钟中断的处理过程18
2.2.1　中断硬件18
2.2.2　中断现场保存与恢复19
2.2.3　中断处理21
2.2.4　中断返回21
2.3　本章任务22
第3章　键盘驱动23
3.1　物理内存管理23
3.1.1　初始化24
3.1.2　申请25
3.1.3　释放26
3.2　初始化键盘中断27
3.3　键盘中断的处理过程29
3.4　本章任务32
第4章　进程0的创建与运行34
4.1　虚拟内存管理34
4.1.1　初始化35
4.1.2　建立页表映射37
4.2　创建进程038
4.3　进程0的运行41
4.3.1　进程0进入用户态41
4.3.2　TLB重填例外的处理过程42
4.4　时钟中断的处理过程44
4.4.1　中断响应及处理44
4.4.2　中断返回46
4.5　本章任务46
第5章　进程1的创建与运行48
5.1　创建进程148
5.1.1　系统调用48
5.1.2　fork系统调用51
5.1.3　系统调用返回54
5.2　进程切换55
5.2.1　时钟中断55
5.2.2　从进程0切换到进程156
5.2.3　进程1的运行59
5.3　本章任务59
第6章　进程的挂起、唤醒与终止60
6.1　不可中断挂起与唤醒60
6.1.1　不可中断挂起62
6.1.2　唤醒不可中断挂起进程64
6.2　可中断挂起与唤醒65
6.3　进程终止66
6.3.1　exit系统调用66
6.3.2　释放进程资源67
6.4　本章实例69
6.5　本章任务72
第7章　硬盘驱动73
7.1　初始化硬盘73
7.2　读写硬盘77
7.2.1　发送读写命令77
7.2.2　硬盘中断处理78
7.3　硬盘读写实例80
7.3.1　创建硬盘镜像文件81
7.3.2　读硬盘82
7.3.3　写硬盘85
7.4　本章任务86
第8章　xtfs文件系统87
8.1　xtfs文件系统概述87
8.2　格式化xtfs文件系统87
8.2.1　格式化xtfs.img88
8.2.2　格式化实例88
8.3　文件复制89
8.3.1　加载0/1号数据块90
8.3.2　复制数据块90
8.3.3　创建数据块索引表92
8.3.4　初始化inode数据结构93
8.3.5　写回0/1号数据块94
8.3.6　复制实例94
8.4　本章任务97
第9章　进程1加载可执行文件98
9.1　挂载xtfs文件系统98
9.2　xt可执行文件100
9.2.1　编译xt可执行文件100
9.2.2　shell程序102
9.3　加载可执行文件104
9.4　进程1的运行108
9.5　本章实例109
9.6　本章任务109
第10章　页例外111
10.1　页无效例外111
10.1.1　触发页无效例外112
10.1.2　处理页无效例外114
10.2　页修改例外116
10.2.1　触发页修改例外118
10.2.2　处理页修改例外118
10.3　本章实例120
10.4　本章任务122
第11章　进程间通信123
11.1　共享内存123
11.1.1　初始化123
11.1.2　与共享页建立映射的
　　　　虚拟页125
11.1.3　shmem系统调用127
11.1.4　复制页表128
11.1.5　释放页表129
11.1.6　共享内存实例130
11.2　软件定时器131
11.2.1　软件定时器的实现原理131
11.2.2　软件定时器实例133
11.3　本章任务134
第12章　文件操作135
12.1　创建文件135
12.1.1　创建文件的过程135
12.1.2　创建文件实例137
12.2　写文件140
12.2.1　打开文件的过程140
12.2.2　写文件的过程141
12.2.3　关闭文件的过程142
12.2.4　写文件实例144
12.3　读文件146
12.3.1　读文件的过程146
12.3.2　读文件实例146
12.4　删除文件147
12.4.1　删除文件的过程147
12.4.2　删除文件实例149
12.5　本章任务150
附　　录151
附录A　实验环境的搭建151
附录B　LoongArch汇编指令153
附录C　LoongArch控制状态寄存器157
附录D　MaQueOS库函数159
附录E　飞机大战程序设计163