基于RISC-V架构的内核操作系统
开发基于RISC-V架构的内核操作系统,构建虚拟内存、进程调度、安全隔离等核心系统功能,实现多线程并发运行。项目深入探索操作系统底层机制,从零开始构建完整的内核系统。
RISC-V指令集封装,硬件资源管理
三级页表虚拟内存映射系统
多进程调度器,上下文切换机制
异常驱动的系统调用接口
用户态/内核态权限隔离机制
Trap机制,异常和中断处理
构建三级页表虚拟内存映射,结合动态分配与细粒度内存映射策略,提升内存利用率,实现高效的虚拟地址到物理地址转换。
实现写时复制优化,物理页分配延迟至首次写操作,单进程物理内存占用大幅降低,提高系统整体内存效率。
构建基于独立页表的用户/内核态隔离架构,通过trap上下文切换实现权限隔离,结合异常驱动的系统调用接口,为用户程序提供安全硬件访问通道。
开发三级校验链与物理页动态分配引擎,实现缺页异常毫秒级响应,降低内存访问错误率,保证系统稳定运行。
实现抢占式多任务调度,支持进程创建、销毁、切换,提供完整的进程生命周期管理。
支持多线程并发运行,实现线程同步机制,提供互斥锁、信号量等同步原语。
通过从零构建内核,深入理解操作系统的核心机制和设计原理。
熟悉RISC-V指令集和架构特性,具备底层硬件编程能力。
提升C++和汇编语言编程能力,掌握系统级软件开发技术。
深入理解多线程、同步机制和并发控制的实现原理。