Descrição:

Desenvolvimento do Kernel de um sistema operacional, como projeto final à disciplina Sistemas Operacionais

• Período: 2025.2
• Professor: Davi Henrique dos Santos

Requisitos e Dependências:

Para instalar as dependências do projeto:

No Linux (Debian/Ubuntu):

sudo apt-get install gcc-multilib nasm binutils genisoimage bochs bochs-x

Instruções de compilação e execução:

Para compilar o projeto:

make

Para rodar o projeto:

make run

Para limpar os arquivos compilados:

make clean

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Fluxo de Execução:

1. loader.s (Assembly)
   ├─> Configura Page Directory (Identity Mapping + higher half)
   ├─> Habilita PSE (páginas de 4MB no CR4)
   ├─> Ativa paginação (CR0 bit 31)
   ├─> Salta para higher half (0xC0000000+)
   ├─> Inicializa a pilha no kernel space
   └─> Chama kmain()

2. kmain.c (C)
   ├─> get_module_list() - Carrega módulos do GRUB
   ├─> init_gdt() - Inicializa segmentação de memória
   ├─> init_idt_desc() - Inicializa interrupções (IDT)
   ├─> pic_init() - Inicializa o controlador de interrupções
   ├─> outb() - Configura máscara de interrupções do PIC
   ├─> fb_write() - Escreve mensagem na tela
   ├─> sti - Habilita interrupções
   └─> run_module() - Executa módulo GRUB carregado

3. Quando uma interrupção ocorre:
   └─> interrupt_handler_33 (Assembly) → interrupt_handler() (C) → keyboard_handler()
       └─> Converte scan code em ASCII
       └─> Escreve caractere no framebuffer via fb_write_cell()

Módulos Compilados:

• build/loader.o - Bootloader Assembly
• build/kmain.o - Kernel principal
• build/io_c.o - Funções de IO (framebuffer e serial)
• build/gdt.o - Segmentação
• build/idt.o, build/interrupt_handler.o, build/keyboard.o - Interrupções
• build/pic.o - Controlador de interrupções
• build/module_loader.o - Carregador de módulos
• Assembly helpers: lgdt_f.o, load_lidt.o, far_jump.o, etc.

Constribuições individuais:

VINICIUS VICTOR LOPES DE ALMEIDA, 20240008181

• Capítulo 5: segmentação de memória com GDT apenas kernel.
• Capítulo 6: leitura de interrupções do teclado
• Capítulo 11: sistema para que processos rodem em User Mode
• Capítulo 13: permitir que processos em User Mode lancem interrupções para fazer chamadas de sistema

PEDRO HENRIQUE PAIVA SOUZA, 20240008145:

• Capítulo 2: configurações iniciais do projeto
• Capítulo 3: configurações de pilha do Kernel e integração do código C
• Capítulo 7: rodar programas que estão em módulos do GRUB, pré User Mode
• Capítulo 14: sistema multitasking
• Algoritmo de escalonamento FCFS

MARIA ELOIZA MONTEIRO DE SOUZA, 20240008280:

• Capítulo 9: ativar paginação no sistema
• Capítulo 10: criar Page Frame Allocator, criar Kernel Heap, implemetar função de malloc

ALLAN GABRIEL DA CUNHA VASCONCELOS, 20240009142:

• Capítulo 4: sistema de I/O, framebuffer e serial port.
• Algoritmo de escalonamento SJF
• Algoritmo de escalonamento Round Robin