一個64位操作系統的設計與實現

淺淺記錄一波讀書筆記: 1. 操作系統經歷了單任務系統、批處理系統、分時操作系統、實時操作系統、嵌入式操作系統、以及雲系統等階段。 2. 操作系統的功能因爲應用場景不同而具有不同的特點，但它的根本目的依然是爲了方便人們對硬件設備的使用與交互。 3. 操作系統由內核層與應用層兩部分組成。內核層主要由引導啓動、內存管理、異常/中斷處理、進程管理、設備驅動、文件系統等模塊組成，而系統API庫和應用程序則屬於應用層的範疇。 4. 之所以將內核層和應用層分開，是因爲內核層主要負責控制硬件設備、分配系統資源、爲應用層提供健全的接口支持、保證應用程序正常穩定運行等全局性工作。而應用層主要負責的是人機交互工作。

這不是一本由幾萬行代碼簡單羅列成的書，也不是一本由各種技術文檔堆砌成的書。當你在學習計算機操作系統原理時迷失了方向，它會爲你點亮一盞燈，照亮前方的路。 計算機相關專業的讀者們在大學時都學習過《操作系統》這門課程。對於什麼是操作系統，老師們普遍以理論概念爲主進行教授，比如，什麼是進程，什麼是線程，什麼是文件系統等知識點。可是，像進程與線程的創建過程、空間換時間的應用場景等內容卻鮮有提及。以上這些問題，我在學生時代的時候特別想弄清楚，但卻無從着手，就算有些思路，也因爲學藝不精，半途而廢了。即使向老師們請教，也只得到理論性的解釋，無法獲得清晰、準確、具體的答案。我想，也許正在閱讀本書的你們也難以將其緣由娓娓道來。不過，可能有些人覺得沒有必要非常清楚這些問題，以前的我也曾有過此種想法。待到有幸從事幾年Linux內核級的研發工作後，我才逐漸對上述問題有了比較直觀、深刻的認知，並且慢慢體會到，如果不清楚操作系統原理，某些問題解決起來非常困難。 在計算機領域，中國的發展速度仍然落後於發達國家，師資力量不足是在所難免的。一些學校只是概括性地傳授微機原理、彙編語言、計算機組成原理、編譯原理、操作系統等基礎知識，甚至還可能只將它們作爲選修課程。當時作爲學生的我覺得這些課程不重要，沒有認真細緻學習，但在工作多年的反思中才發現，它們是融會貫通計算機領域的必要知識，它們往往決定了一個人能在計算機行業走多遠。而且，目前中國軟件行業仍以外包爲主，能夠靜下心來做技術儲備、基礎知識培訓的自主研發型公司少之又少，這種局面使得我們想在工作中彌補基礎知識依然十分困難。 現今，網絡上已有不少關於操作系統實踐類的文章和圖書，這些文章和圖書作爲入門學習是很不錯的選擇。可是，這些文章和圖書內容的一個通病是，操作系統普遍採用Intel 32位處理器的虛擬平臺進行開發、研製。這個32位處理器的虛擬平臺雖然學起來簡單，但如果用到工作中舉一反三的話，還是存在諸多差距與不足。比較典型的例子有，虛擬平臺與物理平臺在軟硬件執行流程上的差異、多核處理器間的通信機制、高級中斷控制器的配置、先進的64位處理器體系結構等，這些問題難以正確分析、推理及解決，會導致理論與實踐脫節。 出於以上種種原因，作者想通過一系列圖書把現代操作系統的真實面貌展現給讀者，並希望藉此尋找有興趣和有能力的朋友們一起開發這款操作系統。考慮到對操作系統感興趣的讀者不在少數，基礎知識的掌握水平勢必參差不齊。爲了照顧到各個方面，本書將盡量做到既適合在校學習理論知識的初學者，又適合在職工作的軟件工程師或有一定基礎的業餘愛好者。 這是一個基於Intel處理器IA-32e體系結構編寫的操作系統雛形。雖說它只是一個操作系統雛形，但爲了使讀者能夠在學習Linux內核源代碼時得到一些助力，本系統還將Linux內核的精髓（提煉自多版Linux內核）融入其中，並以物理平臺作爲主要運行環境、虛擬平臺作爲輔助運行環境。IA-32e體系結構可以通俗理解爲“64位處理器”。閱讀過Intel技術文檔的讀者應該知道，64位處理器是在原有32位處理器的基礎上擴展而得的，其對32位處理器的運算速度、數據帶寬乃至運行時的高效性、安全性都進行了全面升級與優化。因此，64位操作系統比32位操作系統“快”是有諸多理由的，這些理由很難用幾句話解釋清楚。

推薦，這本書有深度，但適合對操作系統有個初步瞭解後再刷，否則直接上來刷這本，大概率會被勸退。 建議順序，彙編語言第三版(王爽)，x86彙編語言從實模式到保護模式，30天自制操作系統。 彙編語言王爽版是我看過的最好的彙編語言講解，沒有之一，太厲害了，這本書完全可以作爲國內高校彙編語言的教材。

紙質版在讀，這本書算是近幾年看到的優質操作系統書籍之一，從零開始寫操作系統的書籍以前就有，但內容多有些過時。這本書基於IA-32e架構開發，內容涉及bootloader，內核，系統調用和shell等，運行於bochs虛擬機上，實踐性強，有助於加深對Linux中一些設計的理解。

這書東拼西湊，雖然寫的64位，思路還是停留在16位。尤其是gdt那塊，簡直讀不下去，初學操作系統的千萬別被本書坑了，喪失了學習的興趣

有點讀不下去了，前面的章節都是根據彙編的操作，無法讓讀者從整體把控書的內容

一份工作而已要看那麼多本書用那麼多年時間