徒手做了个操作系统，稳了！

极客时间 · 公众号 · · 2024-07-08 18:00

正文

操作系统（OS）本身就是面试的必考知识，尤其是面试后端开发、嵌入式开发等岗位，更是如此。

今天想说说，我当初是怎么攻克操作系统的？

当年我也有这样的心态，在还没开始学操作系统的时候，总感觉这玩意会很难，迟迟不敢迈出第一步。

这最困难的一步我还是踏出去了，我在 B 站看了清华大学和哈工大的操作系统课程，以及刷了操作系统一些经典书籍，功夫不负有心人嘛，很快我就掌握了操作系统的基本理论知识。

但是，我和很多人认为的一样，觉得操作系统单纯学个理论，很容易忘记，没有实践的话感觉学的好虚。

实践才能见真知，所以最好的方式就是手撸一个操作系统。

说起来容易，但是手撸操作系统这件事我们真的能做到吗？当然可以，如果我们只是实现一个「微型」的操作系统的话，那还是可以实现的。具体怎么做呢？

都说操作系统（简称 OS ），是 程序员的三大浪漫之一 ，我们经常会用“灵魂、大脑、内核、基石”等词来形容它，足以见得它对计算机而言有多么重要。最近，我用 3 天的时间，自己写了个操作系统。

在手写 OS 的过程中，之前遇到的很多和操作系统密切相关的疑难杂症，都找到了答案。比如：

除此之外，在做高性能服务端编程的时候，经常会用到内存、进程、线程、IO 相关的知识。

“学好操作系统，能直接解决你在工作中遇到的这些问题”。就这一个原因，它就已经是每个程序员必须好好修炼的“基本功”了。

事实也确实如此，作为每个程序员必须好好修炼的 “基本功”，它能直接解决我们在工作中的很多疑难杂症 ，比如做高 性能服务端编程时 ，经常会用到内存、进程、线程、IO 等相关知识。

而且，我一直认为，花大量时间研究 OS 这些底层知识，是很有必要的，虽然短期看不到效果，但却是 从 0 到 1 必然的过程 。

学懂了这些基本功，再去琢磨那些被“追捧”的流行技术啊、demo 啊，都能轻松地理解背后高级的设计，理解系统中的性能瓶颈。

我也很喜欢研究操作系统，作为程序员的三大浪漫之一，它虽然枯燥无聊，却又存在无限可能。对技术人来说，即便为此消耗了大把时光，费尽心力，也是值得。

正如我的偶像 “计算机鬼才”彭东 所说：" 生活可以一地鸡毛，但操作系统却是心中的光 "。

彭东在操作系统上的成就，让我颇为佩服，他被称为“计算机鬼才”，是有原因的。非科班出身，却凭借惊人的意志与热爱，自学微机原理，编程语言，数据结构与算法，翻遍了操作系统和硬件书籍，独立开发了 x86 平台下的 LMOS 和 arm 平台下的 LMOSEM 两个操作系统。

LMOS 现在已经发布 8 个测试版本，是多进程、多线程、多 CPU、支持虚拟内存的全 64 位操作系统内核，代码量足足有 10 万多行。 如此浩大的项目，没点“程序员的浪漫”精神，想必很难坚持下来 。

他的书《深度探索嵌入式操作系统：从零开始设计、架构和开发》也曾给了我很多启发。

数十年深入研究操作系统，他对 Linux、BSD、SunOS 等开源操作系统，以及 Windows 的 NT 内核都非常熟悉，在编译器，数据库等基础架构方面也颇有研究。

可以说， 在操作系统领域，他是当之无愧的 KOL，非常有发言权 。这条路上，会有哪些难点和阻碍，会踩哪些坑，他都了如指掌。

所以，当时听说彭东在极客时间写了一个 《操作系统实战 45 讲》 专栏，非常意外，当时我第一时间就订阅了。

最近又开始二刷了，再学一遍还是有很多收获。最让我惊喜的是，彭东把 “学操作系统不要死看书” 的主张贯穿到专栏里，通过 配套实验带你完成一个 OS ，当你真的动手写了一个 OS 的时候，对操作系统的理解会是质的飞跃。

下图是彭东梳理的「 简化版操作系统知识体系 」，图中的每一小块，都会随着课程的进行，逐一展开，建议先马后看。

操作系统简化知识体系图

他会带你从 0 到 1，一步步实现一个基于 x86 平台的 64 位多进程的操作系统—— Cosmos，你将 拥有一个属于自己的操作系统内核 ，对 Linux 内核的理解也会更加透彻。

跟着学下来，操作系统架构设计能力会大幅提升，还可以学到系统级别的软件编程技巧，这对我们拓展技术深度和广度是大有裨益的。

最重要的是， 求职面试也会成为加分项 ，自己动手写过操作系统，真有“飘”的资本，简历自然脱颖而出。

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