OS & Lisp

每位程序员都有自己的 “操作系统”(os) 和 “语言”(lisp) 梦！

简介

实现一个简单的操作系统，只需此操作系统支持 Lisp 语言。

开机动画：

开机后启动 Lisp 解释器：

Lisp 可自举（第一版已实现，即 lisp_c分支）：

运行

环境

只针对 i386 架构，需要交叉编译器、模拟器环境。

下面以 Mac 为例：

• 安装模拟器 --> brew install qemu

• 安装汇编编译器 --> brew install nasm

• 安装交叉编译器

  brew tap nativeos/i386-elf-toolchain
  
  brew install i386-elf-binutils i386-elf-gcc i386-elf-gdb

执行

make run

一些说明

分支：

• lisp_c ，此分支使用 C 实现 Lisp，最终 Lisp 已能自举。但是，在执行 Lisp 表达式过程中若出现多于一次的 GC 就极有可能出错（GC 的问题）
• lisp_asm ，此分支使用汇编实现 Lisp，解决 lisp_c 中 GC 存在的问题，目前 Lisp 还不能自举（还差一小步）

启动流程：

内容：

• 第 0 扇区
• GDT IDT
• CPU 与 IO 通信：MMIO PMIO
• 定时器的原生实现
• 内存管理 -- 分离空闲链表
• “序对池” 实现
• 序对池的垃圾回收 GC —— 停止复制算法
  • 存活对象 —— root 表
  • 如何更新“老”指针
• 字符串常量池实现 —— 哈希表
• 一种错误机制 —— 汇编想怎么跳就怎么跳
• 字符动画

目标

• OS's BootLoader
• OS’s Kernel ---- screen | interrupt (keyboard timer) | memory management | boot animation
• Lisp ---- lisp interpreter
• Lisp ---- enable lisp bootstrapping
• Lisp ---- optimize lisp (separation of parsing and execution)
• Lisp ---- in order to solve the problems of GC, use assembly to implement Lisp interpreter
• Lisp ---- lisp compiler

参考

• os-tutorial
• OSDev
• SICP