พื้นฐานเคอร์เนลของระบบปฏิบัติการ: การสร้างเคอร์เนลแบบมัลติทาสกิ้งด้วยภาษา C

การทำความเข้าใจว่าเคอร์เนลของระบบปฏิบัติการโต้ตอบกับฮาร์ดแวร์อย่างไรเป็นพื้นฐานสำคัญของวิศวกรรมซอฟต์แวร์ระดับต่ำ หลักสูตรแบบข้อความนี้จะพาคุณไปสำรวจแนวคิดหลักของสถาปัตยกรรมเคอร์เนล โดยแนะนำตั้งแต่ทฤษฎีพื้นฐานของระบบปฏิบัติการไปจนถึงการสร้างต้นแบบเคอร์เนลแบบมัลติทาสกิ้งที่ใช้งานได้จริง สิ่งที่คุณจะได้เรียนรู้: ทำความเข้าใจคำศัพท์ที่สำคัญของเคอร์เนล ขั้นตอนการบูต และโหมดการทำงานของ CPU ดำเนินการจัดการอินเทอร์รัปต์ การเรียกใช้ระบบ (system calls) และการจัดการตัวจับเวลาฮาร์ดแวร์ จัดการหน่วยความจำกายภาพและหน่วยความจำเสมือนโดยใช้แนวคิดพื้นฐานของการทำ paging กำหนดค่าการสลับบริบท (context switching) และการจัดตารางเวลาของโปรเซสสำหรับการทำมัลติทาสกิ้งแบบง่าย สร้างโปรเจกต์ภาษา C ระดับต่ำโดยใช้เครื่องมือ GNU รวมถึง GCC, GNU linker และ Makefiles ทดสอบและตรวจสอบโค้ดเคอร์เนลโดยใช้เวิร์กโฟลว์การจำลองสมัยใหม่ คุณจะเริ่มต้นด้วยคำศัพท์สำคัญและพื้นฐานฮาร์ดแวร์ก่อนที่จะอ่านเกี่ยวกับโครงสร้างหน่วยความจำ ตัวจัดการอินเทอร์รัปต์ บล็อกควบคุมโปรเซส และการกำหนดค่าการสร้างโปรแกรม เนื้อหานี้ออกแบบมาสำหรับผู้เริ่มต้นเขียนโปรแกรมระดับต่ำที่มีความเข้าใจพื้นฐานเกี่ยวกับภาษา C โดยมอบเส้นทางที่ชัดเจนสู่ซอฟต์แวร์ระบบโดยไม่มีความยุ่งยากที่ไม่จำเป็น เริ่มอ่านวันนี้เพื่อเชี่ยวชาญการทำงานภายในของเคอร์เนลระบบปฏิบัติการ