用C语言写一个OS

Question

我想知道一个操作系统是否可以只用C这样的语言来编写。是否可以只使用C来完成还是我需要使用c的内联汇编？

Answer 1

典型内核的某些部分需要执行 C 不支持的操作，包括：

• 访问CPU的特殊寄存器（例如 80x86 上的控制寄存器和 MSR）
• 访问 CPU 的特殊功能（例如 CPUID、LGDT、LIDT 80x86 指令）
• 管理虚拟地址 spaces（例如 TLB 失效）
• 在任务切换期间保存和加载状态
• 正在访问特殊地址 spaces（例如 80x86 上的 IO 端口）
• 支持CPU切换权限级别的方法

要用纯 C 编写 OS，您需要避免所有这些事情（这可能会受到严重限制 - 例如单任务、单地址 space、无保护、没有 IRQ，...) 或通过将 "non-standard implementation defined extensions" 添加到 C.

来作弊

请注意，您需要的装配数量非常少 - 例如一个由 500 万行 C 代码组成的内核可能只需要 100 行内联汇编，这相当于“0.00% 的代码（有一点舍入误差）”。

用于引导 code/boot 加载程序；这取决于引导环境。例如，如果你从 UEFI 固件启动那么它没问题（因为它的 API 是为高级语言设计的），但是如果你从 BIOS 固件启动那么你不能单独使用 C（由于 "unsupportable" 调用约定）。