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moeos
朹方测试
3205b2e2026-07-28 08:31
notes 测试 screenshots 测试 .gitignore 测试 83 B build.sh 测试 616 B build_libc.sh 测试 199 B build_user.sh 测试 115 B grub.cfg 测试 49 B LICENSE 测试 1 KB README.en.md 测试 6 KB README.md 测试 5.9 KB run.sh 测试 95 B
README.md

<p align="center">
<img src="./screenshots/logo-small.jpg" width="400" />
</p>

<h1 align="center">MoeOS</h1>

<p align="center">
<b>M</b>inimal <b>O</b>pen <b>E</b>xperimental <b>O</b>perating <b>S</b>ystem
</p>

<p align="center">
A 32-bit hobby operating system built from scratch in C++.
</p>

<p align="center">
🌐 <a href="README.en.md"><strong>English</strong></a> | <strong>简体中文</strong>
</p>

MoeOS 是一个从零开始^1构建的教学型操作系统（Hobby OS）项目，使用 C++ 实现，目标是深入理解操作系统的核心原理并将其逐一付诸实践。

已实现特性

内核基础设施

  • 高半区内核（Higher-Half Kernel）
  • 物理内存管理器（PMM）、虚拟内存管理器（VMM）、内核堆分配器
  • 基于 MLFQ（多级反馈队列）算法的进程调度器
  • ELF 可执行文件解析与加载
  • 信号（Signals）、管道（Pipes）
  • 基础系统调用接口

驱动程序

  • PS/2 键盘驱动
  • PIT 定时器驱动
  • RTL8139 网卡驱动
  • ATA 块设备驱动
  • 图形帧缓冲区（Framebuffer）

文件系统

  • VFS（虚拟文件系统）抽象层
  • Ext2 文件系统读写支持
  • TARFS、DevFS、ProcFS、SockFS

网络

  • 基础 TCP/IP 协议栈
  • Telnet 协议支持

用户态

  • 用户态进程与基础 Libc
  • 控制台设备文件化，VT100 终端状态机
  • Kilo 文本编辑器移植
  • ...And it runs DOOM!

<p align="center">
<img src="./screenshots/doom.gif" width="480" />
</p>

制作记录

整个开发过程通过录屏和 Markdown 笔记进行了完整记录，相关资源正在持续整理中：

截图

启动界面

<p align="center">
<img src="./screenshots/boot.jpg" width="720" />
</p>

管道与文件操作演示

<p align="center">
<img src="./screenshots/echo-pipe-ll-kilo-cat.gif" width="720" />
</p>

Telnet、进程列表、通过信号杀死进程

<p align="center">
<img src="./screenshots/telnet-ps-signal-kill.gif" width="720" />
</p>

ProcFS与PS演示

<p align="center">
<img src="./screenshots/ps-procfs.gif" width="720" />
</p>

netstat演示

<p align="center">
<img src="./screenshots/netstat.gif" width="720" />
</p>

构建与运行

前置依赖

  • i686-elf 交叉编译工具链（i686-elf-gcc、i686-elf-g++、i686-elf-as）
  • GNU Make
  • GRUB 工具（grub-mkrescue）及其依赖 xorriso
  • QEMU（qemu-system-i386）

在 Ubuntu/Debian 上安装除交叉编译器以外的依赖：

sudo apt install qemu-system-x86 grub-pc-bin xorriso make

交叉编译器需要手动构建，具体步骤请参考 OSDev Wiki: GCC Cross-Compiler。

构建

git clone https://github.com/aoverb/moeos.git
cd moeos
./build.sh

build.sh 将依次执行以下步骤：

  1. 编译 Libc（安装头文件与静态库至 SYSROOT/）
  2. 编译用户态程序（安装至 SYSROOT/usr/bin/）
  3. 编译内核（生成 kernel/moeos.kernel）
  4. 将 SYSROOT 打包为 ustar 格式的 sysroot.tar，作为 GRUB 模块加载
  5. 通过 grub-mkrescue 生成可引导的 ISO 镜像

运行

构建完成后，build.sh 会自动通过 QEMU 启动系统。如需手动运行：

qemu-system-i386 -cdrom moeos.iso -drive file=disk.img,format=raw \
    -netdev tap,id=net0,ifname=tap0,script=no,downscript=no \
    -device rtl8139,netdev=net0,mac=CA:FE:BA:BE:13:37

网络配置（可选）

MoeOS 使用 TAP 网络接口与宿主机通信。如需启用网络功能，需要预先创建 TAP 设备：

sudo ip tuntap add dev tap0 mode tap user $(whoami)
sudo ip addr add 10.0.1.0/24 dev tap0
sudo ip link set tap0 up

磁盘镜像（可选）

Ext2 文件系统需要一个磁盘镜像。可使用以下命令创建：

dd if=/dev/zero of=disk.img bs=1M count=32
mkfs.ext2 disk.img

如不需要持久化存储功能，可在 QEMU 启动参数中移除 -drive 选项。

⚠️ 注意事项

MoeOS 是一个面向学习的实验性项目，所有硬件交互均基于 QEMU 模拟环境开发与测试，未在任何真实硬件上验证过。请勿在物理机上运行本系统，否则可能造成硬件损坏或数据丢失。

Acknowledgments

This project makes use of the following third-party software: