x82's dummy OS (2006-01 ver)

오래 전부터 프로세서에 대한 이해를 위해 부트레벨부터 OS 개발을 계획해왔습니다.
물론, 저의 본업과는 다른 일이기 때문에 안타깝게도 중단할 수 밖에 없게 되었지만,
일단 지금까지 연구해온 내용을 정리하고자 페이지를 작성하게 되었습니다.

현재까지 완성된 부분을 설명드리자면, 아주 기초적인 단계인데, 리얼모드에서 보호모드로
넘어오는 gdt 구현, 인터럽트 테이블 구현, 페이징 구현, 간단한 태스크 스위칭에 의해
구분되는 커널 프로세스와 사용자 프로세스(6개) 수행하는 부분까지 작성하였습니다.

코드는 전부 새로 작성되어야할 필요가 있습니다. 그 이유는, 여기 저기서 다른 사람이
개발한 코드를 다수 참고하면서 작성했기 때문입니다. 앞서 말씀드렸듯이, 프로세서에 대한
이해를 돕기 위해 개발해본 것이지... 저만의 OS를 구동시켜보기 위해서 작성해보았던 것은
아닙니다. 아직까지 많이 부족하기 때문에 소스코드를 공개할 수준까지는 아닌 것 같습니다.
개발하면서 정리한 문서는 곧 공개할 예정입니다.

OS 개발 분야를 엿보면서 다시 한번 대단하신 실력자분들을 많이 뵙게 되었습니다.
그리고, 개발하면서 생긴 약간의 희망사항이라면, 저만의 하드웨어 프로세서를 구현하여
그 위에서 OS를 구동시켜보는 것도 정말 재미있는 일이 될꺼라고 생각해봤습니다.
이 부분은 정말 나중에 하나씩 해보고 싶군요.

[구현된 모습 스크린샷]

Documents

(1) 리얼모드에서 보호모드로 넘어오기 (GDT 구현)
(2) 인터럽트 테이블 구현하기
(3) A20 enable
(4) 페이징 구현하기
(5) 태스크 스위칭

Problem

현재 당면해있는 문제점은 파일시스템이 없다는 것입니다. 그렇기 때문에 페이징이 구현된 상태에서
사용자 프로세스의 실행이 지속되면 간혹가다가 페이지 폴트(예외 인터럽트 14번 #PF)가 발생되었을때
커널이 멈추어버리는 현상이 자주 일어납니다. 실제 RAM 용량이 충분한 하드웨어에서는 이런 일이
없으니, 다행입니다만. 앞으로 스왑에 의한 메모리 관리 시스템이 추가적으로 프로그래밍되어야 할 것
같습니다.

로더도 문제가 있습니다. 용량이 점차 커지면서 디스켓에서 처리할 수 없는 (파일시스템이 있어야하는)
여러가지 문제가 발생할 것으로 예상되고 있습니다. 현재는 여타 다른 dummyOS의 방식대로 이미지에서
메모리 상에 직접 setup code와 kernel code를 로드하여 수행하는 방식을 취하고 있습니다.

TODO

지금까지 진행된 상태에서 할 수 있는 일은 여러가지가 있겠습니다만. 제일 시급한 파일시스템 구현이
있겠고, 제가 목표로 하고 있던 네트워크를 구현하는 일도 있겠습니다. 파일시스템 없이도 네트워크
구현은 충분히 가능하리라 보고 있습니다. dummy OS 상에서 네트워크 구현에 관련된 부분은 아직까지
자료가 부족한 관계로 섣불리 작업하지 못했습니다. 앞으로 해야할 일을 정리하자면 이렇게 크게
두 부분으로 나눌 수 있겠네요.

(1) 파일시스템 개발
(2) 네트워크 구현

현재, 전 네트워크 구현 쪽에 더 큰 관심을 가지고 있습니다. 필요로 하는 자료가 모이는 데로
시간날때마다 작업하려고 계획은 잡고 있습니다.

※ 앞으로 추가되는 사항은 이 페이지에 추가할 예정입니다.

Reference

(1) 만들면서 배우는 OS 커널의 구조와 원리 (저자: 김준범)
(2) How to Write an Operating System (원저자: SigOPS, 번역: edward)
(3) Protected mode programming and O/S development (원저자: Mythrandir , 번역: edward)

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