Para executar o código do aplicativo em um novo PC sem um sistema operacional (OS), você precisa de um
bare-metal abordagem. Isso significa que o código interage diretamente com o hardware, ignorando completamente o sistema operacional. Isso é significativamente mais complexo do que simplesmente instalar um aplicativo em um sistema operacional padrão. Aqui está o que está envolvido:
1.
bootloader: Você precisa de um carregador de inicialização - um pequeno programa que é executado antes do sistema operacional. Seu trabalho é inicializar o hardware (memória, CPU, etc.) e carregar o código do seu aplicativo na memória. Os carregadores de botas populares incluem Grub, mas para o metal nu, você provavelmente usará um carregador de inicialização mais simples e personalizado escrito em linguagem de montagem ou uma linguagem de nível muito baixo como C.
2. Camada de abstração de hardware (HAL): Essa camada fornece uma interface consistente ao hardware, independentemente dos componentes específicos do PC. Como você não está usando os drivers de um sistema operacional, você deve escrever suas próprias funções para interagir com o hardware (por exemplo, lendo o disco, acessando a placa de rede, exibindo na tela). Isso é altamente específico de hardware e geralmente requer conhecimento detalhado da arquitetura do PC e seu chipset.
3.
Código do aplicativo: Esta é a parte principal do seu programa. Ele chamará funções no HAL para interagir com o hardware e executar suas tarefas. Idiomas como C e C ++ são frequentemente usados para programação nua, porque permitem controle de baixo nível. A ferrugem também está ganhando popularidade por seus recursos de segurança de memória.
4.
Sistema de construção: Você precisará de um sistema de construção (como Make ou CMake) para compilar seu código (bootloader e aplicativo) em um formato que o hardware pode entender (normalmente uma imagem binária). Isso geralmente envolve o uso de um compilador cruzado porque a máquina de destino (o PC sem um sistema operacional) não possui compilador.
5.
firmware: Em alguns casos, especialmente se você estiver interagindo com recursos de hardware de baixo nível (como determinados controladores), pode ser necessário trabalhar ou até modificar o firmware. Este é um trabalho altamente especializado.
6.
Ferramentas de depuração: A depuração do código de metal nua pode ser extremamente desafiador. Você precisará de ferramentas de depuração especializadas, potencialmente um depurador JTAG ou hardware semelhante, para passar pelo código e identificar problemas.
em suma: A execução de um aplicativo em um PC nua-metal é um empreendimento significativo que exige habilidades avançadas de programação, conhecimento íntimo da arquitetura de computadores e ferramentas especializadas. É muito mais complexo do que escrever e executar um aplicativo em um ambiente de sistema operacional. Geralmente, ele é realizado apenas para sistemas incorporados altamente especializados ou programação de sistemas de baixo nível, onde um sistema operacional não é viável ou desejável (por exemplo, sistemas em tempo real com requisitos de desempenho muito rigorosos).
