我写操作系统的一点经验【原创】

我的项目代码： http://code.google.com/p/maray/

这两天我在写计划，完成后在此博客公布。

发信人: raywill (晓楚), 信区: Linux
标  题: 我写操作系统的一点经验
发信站: 武汉白云黄鹤站 (2007年09月14日22:39:30 星期五)

转瞬2年！Linux版上又见“有人写操作系统吗？”这样的帖子。2年前，有个叫raywill的
小子不也是发过这样的帖子吗？那个时候，raywill开始了内核之旅。在kernel旅途上一方
面长了见识经验，一方面认识了很多朋友，难得的很。长江后浪推前浪，世上新人赶旧人
，前两日听TmacD说Linux版上有人开始写内核了，那叫一个高兴！HUSTER们真不错！

我在OS方面实际上也都算不上入门，但多少算是磕磕碰碰过来的，有些经验，和新人们交
流下，也和所有OS爱好者交流下。

从进大学军训开始我就开始自觉不自觉地了解OS这一块了，无意淘到的第一本OS书是那本
著名的《Operating System Design and Implementation》,虽然是e文，但语言很浅显，
讲得内容也很条理清晰，断断续续基本都过了下，书后附的Minix源代码也在某些清晨爬在
床上交叉读了些，零碎的很，只当时兴趣爱好来读，没什么明确目的，所以效果至多也只
能算是潜移默化了我（天知道我“化”了没有），对Coding和Arch没有很大的提高。总之
一个：好玩而已！不过最遗憾的是，读Minix，我竟然还没明白微内核里头到底是怎么运作
的，不求甚解的害啊！大家千万不要效仿。读书，读就读懂，一知半解不适合阅读科学类
书籍。

还是在大一，我去听了操作系统（阳富民老师）和组成原理（高建生老师）的课。操作系
统感觉总是在念幻灯片，不好玩。而高老师的课简直就是太棒了！深入浅出，游刃有余。
几百人的大教室，座无虚席，一门工科课程，能做到这个份上，恐怕没有几个老师吧。后
来到了大三，我还想听高老师的课，可惜换成了小教室，更找不到座位了，终成遗憾。如
果你真的对OS感兴趣，操作系统，组成原理，还有接口技术，建议先自修或者找个课堂旁
听，益处多多，毋庸赘言。

大一暑假开始动手写Bootloader。没有前人引导，自己四处乱摸，大约半月，终于启动起
来了：不仅在虚拟机上，而且在真实的PC上！那时的激动心情这辈子也就体会过三两次吧
。
写Loader首先是看（抄！）别人的代码，很多都是涉及到了FAT文件系统，所以花了很多时
间去了解FAT，由于没系统学过，没有fat的概念，摸了很久，也没摸出个名堂。后来干脆
来简单的，什么fat都不问，直接在物理块上定位文件。初级阶段，这样省事！

第一个启动软盘我至今保存。

这个暑假还花了很多时间上在摸索建立编译和执行环境上，Google了个底儿朝天，最后使
用DJGPP(DOS GCC)+NASM+BOCHS作为平台。现在看来，这个平台还有很多改进的，比如，用
CYGWIN环境比DJGPP就要好得多。DJGPP上面貌似有些bug，很恼人。

那个暑假，刚买本本，没有网络，搜索信息只能去网吧，带个本子带支笔通宵，现在回想
起来，自己都感叹当初太Orz了。大一的暑假不像今年的暑假，整栋楼都空荡荡的，整个世
界都是自己的了，那感觉，很好!

到了大二，看了更多的书，兴致来了，就写写代码。这个时候完成了保护模式下的系统初
始化和中断处理这些比较关键的部分。开始用C来写代码了，很爽！
现在回想，大二的很多工作实际上都是在做CPU架构相关的初始化以及一些接口芯片的初始
化，都是些技术活，会了之后就感觉都没啥。比如CPU架构涉及到GDT，LDT，IDT，A20，T
SS等，中断涉及到8259芯片，时钟涉及到8253/8254，等等，以后还有DMA，IDE，SATA，P
CI等等，都是接口的干活。我当初没有意识到“接口”这样一个概念，上面那些东西都是
在其他学科的书上、网上零碎学习到的，所以走了很多弯路，浪费了很多时间。给点建议
：写Kernel之前确保你把《计算机接口技术》中的8053/8254部分，中断芯片部分，DMA部
分以及把80386架构搞清楚。接口部分可以先在DOS下做做实验，找对感觉，然后在写kern
el，事半功倍。

大三，生活变得复杂了。猛然发现，分数面前，我很渺小……开始节制自己，代码没怎么
弄了，不过后来还是忍不住在庞丽萍老师的操作系统课堂上把底层的内存

管理代码写出来了，最简单的那种，凑合可用。我还计划过把文件系统也弄个大概出来，
而且TmacD还帮忙把DMA读硬盘整出来了，后来还是由于时间重心的转移，放下了。
虽然没有写代码了，但在这一阶段，理论方面却有了很大的提高，组成、系统结构、接口
技术、网络这些课程的学习，让我对计算机有个比以前准确得多的把握。同时自己还看了
很多Linux相关的书籍，受益匪浅。这里不得不提到清华那本《数据结构》，里面很多不考
的算法都是与OS相关的，如Buddy System，内存管理，文件等章节，写的都很赞。写kern
el到后来，这些都是需要去面对的。有了数据结构里的这些知识，就可以站得高一些来看
那些具体实现，也就不至于迷失了。

大四，还是个未知数。如果能保研，kernel就可以继续了。额的神啊，保佑我吧~！
到那个时候，将一切重新来过：首先设计系统框架，划分单元，分步骤实现系统功能，至
少要做个多任务DOS等级的小kernel出来吧。另外，还要做好文档管理，把这个项目变活。

如果要折腾出什么有创意的东西，以后我还是把她变成一个USB启动的Player：插上U盘，
启动电脑，告别漫长的Windows启动过程，直接进入音乐播放界面，Play~！然后加入网络
歌曲功能，那样就比较nice了！

写内核，需要的是一分技术、二分热情、三分耐心。如果你决定写了，那就坚定地执行下
去。代码是用键盘敲出来的！
如果能有三两个志同道合、水平相当的人一起来做这件事，其乐趣其成绩必将更大。

路还很长，共勉之~Gogogo！

最后推荐几个资源：
《自己动手写操作系统》   -------------相见恨晚的一本书
 Intel手册，
Vol 3. System Programming Guide ------------- 可以让Intel免费邮寄书给你
 接口技术   -------------我们的口号是：不要再走弯路了！
 www.osdev.org   -------------最赞其论坛，其次是它的wiki。进阶必备！
 Books on Linux Kernel.
 

我的小kernel--Maray：
http://code.google.com/p/maray/

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