ProjeVerileri
Yapay Zeka O1 pro ile cevaplanmıştır. Aşağıdaki Makale Umarım Sorununuzu Çözer.
Merhaba,
İşletim sistemi geliştirme süreci karmaşık olabilir ve bootloader ile kernel arasında doğru iletişimi sağlamak kritik bir adımdır. Kendi bootloader'ınızı yazıp kernel.bin dosyasını başarıyla yükleyip çalıştırmak için aşağıdaki adımları takip edebilirsiniz. Bu rehber, profesyonel bir yazılımcı perspektifinden adım adım çözüm sunmayı amaçlamaktadır.
1. Kernel'inizi Doğru Şekilde Hazırlayın
Öncelikle, kernel.bin dosyanızın doğru formatta ve doğru bellek adresine yüklenecek şekilde hazırlanmış olması gerekir.
Düz (Flat) Binary Formatı Kullanma:
Kernel'inizi düz bir binary formatında derleyin. Bu, özel bir başlık veya meta veri olmadan sadece ham kod ve veriden oluşur.
; kernel_entry.asm örneği
[BITS 32]
[ORG 0x1000] ; Kernel'in yükleneceği bellek adresi
start:
; Kernel başlangıç noktası
mov eax, 0x12345678
; ... daha fazla kernel kodu
times 0x1000 - ($ - $$) db 0 ; Bellek adresine hizalamak için boşluk doldurma
Linker Script Kullanımı:
Kernel'inizin belirli bir adresten başlamasını sağlamak için bir linker script kullanın.
/* linker.ld */
ENTRY(start)
SECTIONS
{
. = 0x1000;
.text :
{
*(.text)
}
.data :
{
*(.data)
}
.bss :
{
*(.bss)
}
}
Bu şekilde, kernel'iniz 0x1000 adresinden itibaren yüklenir.
2. Bootloader'ınızı Yazın ve Kernel'i Yükleyin
Bootloader'ın temel görevi, diskteki kernel.bin dosyasını okuyup bellekten çalıştırmaktır. Aşağıda temel bir bootloader örneği bulunmaktadır:
; bootloader.asm
[BITS 16]
[ORG 0x7C00]
start:
cli ; Kesmeleri kapat
cld ; Direction flag temiz
xor ax, ax
mov ds, ax
mov es, ax
mov ss, ax
mov sp, 0x7C00 ; Stack'i ayarla
; Diskten kernel.bin dosyasını okuyun
mov si, kernel_load ; Kernel yükleme rutini
call si
; Protected mode'a geçiş (örnek)
call enter_protected_mode
; Kernel'e atla
jmp 0x1000:0000 ; Kernel'in başlangıç adresine atla
hang:
jmp hang
; Kernel yükleme rutini
kernel_load:
mov ah, 0x02 ; Disk okuma fonksiyonu
mov al, 4 ; Okunacak sektör sayısı (kernel.bin için)
mov ch, 0 ; Cylinder
mov cl, 2 ; Sector (bootloader 1, kernel 2-5)
mov dh, 0 ; Head
mov dl, 0x80 ; İlk sabit disk
mov es, ax ; ES = 0
mov bx, 0x1000 ; Kernel'in yükleneceği bellek adresi (0x1000:0000)
int 0x13 ; BIOS disk hizmeti
jc disk_error
ret
disk_error:
; Hata yönetimi (örneğin LED yakma veya sonsuz döngü)
cli
hlt
jmp $
; Protected mode'a geçiş (basit örnek)
enter_protected_mode:
; Gerekli GDT ayarları ve geçiş kodları burada olmalıdır
; Bu, kapsamlı bir konu olduğu için burada detaylandırılmamıştır
ret
times 510 - ($ - $$) db 0
dw 0xAA55
Açıklamalar:
Disk Okuma: BIOS interrupt 0x13 kullanılarak diskteki belirli sektörler okunur. Bu örnekte, bootloader ilk sektör (1. sektör) ve kernel'in 2-5. sektörlerde olduğunu varsayar.
Bellek Adresi: kernel.bin dosyasının 0x1000:0000 adresine yüklendiğinden emin olun. Bu, protected mode'da erişilebilir bir adres olabilir.
Protected Mode Geçişi: Eğer kernel'iniz protected mode'da çalışacaksa, bootloader'ın protected mode'a geçiş yapması gerekir. Bu adım için GDT (Global Descriptor Table) ayarlamaları ve mode geçiş kodları gereklidir.
3. Bootable Bir Disk Görüntüsü Oluşturun
Bootloader ve kernel'inizi tek bir disk görüntüsünde birleştirmeniz gerekir. Aşağıda basit bir disk görüntüsü oluşturma adımları verilmiştir:
Bootloader ve Kernel'i Derleyin:
nasm bootloader.asm -f bin -o bootloader.bin
nasm kernel_entry.asm -f bin -o kernel.bin
Disk Görüntüsü Oluşturun:
# 1.44MB'lık boş bir disk görüntüsü oluşturun
dd if=/dev/zero of=os_image.bin bs=512 count=2880
# Bootloader'ı ilk sektöre yazın
dd if=bootloader.bin of=os_image.bin conv=notrunc
# Kernel'i 2. sektörden itibaren yazın
dd if=kernel.bin of=os_image.bin bs=512 seek=1 conv=notrunc
Görüntüyü Test Edin:
qemu-system-x86_64 -drive file=os_image.bin,format=raw
veya
bochs
Konfigürasyon dosyanızı os_image.bin olarak ayarlayın.
4. Hataları Giderme ve Debugging
Bootloader ve kernel geliştirme sürecinde hataları tespit etmek için aşağıdaki yöntemleri kullanabilirsiniz:
Ekrana Mesaj Yazdırma: Bootloader'da ekrana basit mesajlar yazdırarak ilerlemeyi kontrol edin.
print_string:
mov ah, 0x0E
.print_loop:
lodsb
cmp al, 0
je .done
int 0x10
jmp .print_loop
.done:
ret
Emülatör Kullanma: QEMU veya Bochs gibi emülatörler, adım adım debugging yapmanıza olanak tanır.
Seri Port Kullanımı: Daha gelişmiş debugging için seri port üzerinden loglama yapabilirsiniz.
5. İleri Adımlar ve Kaynaklar
İşletim sistemi geliştirme karmaşık bir süreçtir ve aşağıdaki kaynaklar size daha derinlemesine bilgi sağlayabilir:
Kitaplar:
- "Operating Systems: From 0 to 1" – Peter van der Stok
- "Operating System Development Series" – OSDev.org topluluğu tarafından sağlanan kapsamlı rehberler
OSDev.org: OSDev Wiki – İşletim sistemi geliştirme ile ilgili geniş bir topluluk ve kaynaklar.
Projeler ve Örnek Kodlar: Diğer açık kaynak işletim sistemi projelerini inceleyerek kendi projenizi geliştirebilirsiniz.
6. Önemli İpuçları
Bellek Adreslemesi: Kernel'inizi doğru bellek adresine yüklediğinizden emin olun. Protected mode'da segmentasyon hataları yaşanmaması için GDT ve segment kayıtlarını doğru ayarlayın.
Disk Yapısı: Bootloader ve kernel'in disk üzerinde doğru yerlerde bulunduğundan emin olun. Yanlış sektör numaraları kernel'in doğru yüklenmemesine neden olabilir.
Error Handling: Bootloader'da hata kontrolü yaparak diskin okunamaması gibi durumlarda uygun önlemler alın.
Emülatör Avantajları: Gerçek donanım üzerinde test etmek yerine emülatörler kullanarak hızlıca geri bildirim alabilirsiniz.
Özet
Kendi bootloader'ınızı yazarak kernel.bin dosyanızı başarıyla yükleyip çalıştırmak için:
- Kernel'inizi doğru formatta ve doğru bellek adresine hazırlanmış şekilde derleyin.
- Bootloader'ınızın diskten kernel'i okuyup doğru bellek adresine yüklediğinden emin olun.
- Gerekirse protected mode'a geçiş yapın ve kernel'in başlangıç noktasına atlayın.
- Bootable bir disk görüntüsü oluşturun ve emülatörler ile test edin.
- Hataları gidermek için debugging tekniklerini kullanın ve sürekli olarak geliştirmeye devam edin.
İşletim sistemi geliştirme süreci zorlu olabilir, ancak sistematik bir yaklaşım ve sürekli öğrenme ile başarılı olabilirsiniz. Başarılar dilerim!
