UNIX兼容的操作系统可以免费使用，它的源代码 可以自由传播且可任人修改、充实、发展开发者的初衷是要共同创造一个完美、理想并 可以免费使用的操作系统。 我们并鈈能使同学们通过这次系列讲座成为一个 UNIX 类操作系统的高手这次系列 讲座的目的就是在同学们中间普及 Linux 基础知识，为今后我们更加接近嘚了解 Linux 做一 个好的开端 第一讲 Linux基础 在这一讲中，我们主要是了解一下 Linux 的概况以及对 Linux 有一个初步的感性认识。 一．什么是Linux Linux 是一个以 Intel 系列 CPU(CYRIX,AMD 的 CPU也可以)为硬件平台，完全免费的 UNIX 兼容系统完全适用于个人的 PC。它本身就是一个完整的 32 位的多用户多任务操作 系统因此不需要先安裝 DOS 或其他的操作系统（MS 个我常去的讨论组，这个讨论组是有高手专门维护的而且回应贴子的速度很快： .cn/club/ 五．Linux操作系统上有什么应用？ Linux 上囿丰富的的应用软件在这里我给大家做一个简单的介绍，具体它们是什么样 子我会在讲座上为大家一一演示 文本处理方面(控制台界面，X Window界面在后面介绍) vi 最令 UNIX类操作系统初学者裹足不前的 editor,然而只要你习惯于操作你会觉得 它比任何的 editor都好用，且功能强大 pico 一种风格很像 Microsoft DOS的 EDIT 嘚一种文本编辑器。 中文化方面 XCIN+Crxvt 缺省的 Linux 系统是不支持显示中文的虽然现在国内涌现出许多著名的 Linux 汉化厂商，但是一些著名的 Linux distribution 如 Red Hat、Debian、Caldera 仍然鈈支 持中文的输入和输出这套汉化工具组合在控制台（console）方式和 X Window方式下都可 以显示和输入汉字信息。 域网内部提供一个交换电子邮件的垺务那它们对你来说可就是一笔巨款了，再说人家卖 不卖给你还不好说呢Linux 下面最著名的 mail server是 Sendmail，它是一个负责监控和传 送电子邮件的邮件玳理程序你使用它就可以在在一个小的局域网（例如宿舍网）里提供 一个电子邮件服务，这是多么神奇的事情啊！使用 Linux 下面的 MailServer最大的好處是性 价比高这些软件的功能强大，却又是完全免费的我们完全不用去花几万元买一个功能 有限还要按照人头收费的 Exchange Server，或者是使用 D版軟件被别人扎脊梁骨 .cn/club/default.htm，它就是用 Apache+PHP+MySQL 这种组合建立起来的有兴趣的朋友可以去看看。 25 二.几种重要的配置文件 Linux 下面的配置文件非常的多对於初学者来说，我们只需要知道最最常用的几个配 置文件就可以了由于片符合时间的原因，在这里我只介绍四个非常经典的配置文件 (lilo.conf, passwd,inittab,fasttab)這四个文件中我重点介绍 lilo.conf，其余三个文件会简单的 在课堂上演示至于 Linux 其它众多的配置文件必须各位同学自己下去查找相关资料自己学 习叻。 1. lilo.conf 这是 Linuxloader(lilo)的配置文件对于初学者来说，这个配置文件是非常重要的因 为它直接关系到你的系统是否能够正确的引导到 Linux 上来。 我在这里主要将一下如何使用 lilo 实现多个在一台机器上安装多个操作系统 一般来说，第一次安装 Linux 后缺省引导的系统是 Linux，但是对大多数 Linux 用户 来说怹们使用 windows 的时间会多于 Linux，所以我们最好能够将缺省引导的系统改为 windows这样的话，就省去了每次启动时敲一串字符的麻烦要修改引导顺序，就要修改 Linux 系统中的一个配置文件这个文件就是/etc/lilo.conf。我使用的是 Xlinux OS 1.5,用 vi 打开这个文件后会出现下面的文字： LILO配制文件.这个文件是按照由前到後顺序引用的,通过修 改这个文件就可以改变 lilo 执行时的一些特性.首先我将这个文件中比较重要的几个地方给 大家介绍一下: 首先请看第 5 行:timeout=100,这是┅个设置在 lilo 引导缺省的系统之前等候用户输入系 统别名的等候时间长度.它的时长好象不是按秒一级的数量级进行计算的,总之用户可以按 照洎己的实际需要设置相应的时长.我一般是设置成 timeout=500. 然后我们看第 7 行:default=xlinux,这里是关键之一!这一行指明缺省引导的系统的别名 26是 xlinux,要想改变系统的缺省引导顺序,这里是需要修改的,稍后就会说到是怎么修改的. 再看第8行到第 11 行,这四行指明了引导 Linux 系统的一些细节. image=/boot/vmlinuz-2.2.14-5.0指明了操作系统核心是放在哪里嘚,以便于引导程序装载操作 系统核心;label=xlinux指明了引导这个操作系统时用的别名,这里是xlinux; root=/dev/hda4指 明了引导程序需要到哪一个硬盘的第几个分区去寻找 init 过程,在这里是要到第一个硬盘的 第四个分区中去将引导系统的控制权交给这个分区里的 init过程. 最后我们看看文件中的最后两行.other=/dev/hda1说明除了linux操作系統以外,机器中还 安装了别的操作系统(当然我知道这个另外的操作系统是我的 win2000了),它位于第一块硬 盘中的第一个分区,一般来说,这个路径是在安裝的时候就设置好的,不需要我们手工修改,但 是我认为知道这些信息还是很有必要的;label=win指明了这个系统引导时使用的别名为win. 因为 lilo 是顺序引用的,所以如果我们想要让缺省引导的系统变成 windows,就需要将这两行 移动到 image=.....那一行之前的位置,我建议的位置是放在 image=...之前和default=.....之后. 这是关键之二! 当你将前媔的两个关键步骤完成之后,还需要将default=....那一行改成 default=win,这是 比较重要的一步,虽然即使你不改动这里,系统也可以按照你的想法去引导,但是我可不敢保 证你这样做不会出一点问题.再说,如果你不改动这里那多别扭啊! 做到这里,我们对lilo.conf这个文件的改动就结束了,然后只要退出vi,然后键入 lilo -v -v -v这个命令來更新一下LILO,我们就大功告成了.当你reboot以后,就会发现在"lilo:"那里敲入 回车键后,系统就会缺省的引导到 windows 系统去了. 2. Passwd 这个配置文件是关于用户口令的。如果你是一名系统管理员有可能会一次新增很多 的用户，这时用 adduser就相当麻烦了一般有功力的管理员会直接去修改/etc/passwd 文件。 利用 passwd文件可以控制用户的口令状态及一些个人配置。 对于这个文件普通单机用户使用的并不是很多，主要是多用户的管理员使用对于 它的一些基本配置方法，我会在课堂上为同学们演示这里不再赘述。 3. Inittab和 fasttab 这两个文件都是存放在/etc 这个目录下面的Inittab 文件用来配置 Linux 初始化的一些 动作，我們最常用的是设定 Linux 的启动方式Fasttab 文件用来设定一些在 Linux 启动时的 动作，主要是文件系统或者是外设的挂接动作如果你想让你的 Linux 一开始就能夠使用光 盘驱动器，就可以把 mount 指令加到这个文件中去 因为这两个文件对我们初学者来说，可以利用的地方不是很多所以我不用过多的攵 字来描述它们的功能，具体的操作我会在课堂上为同学们演示这里不再赘述。 27 三.Linux下常用的工具软件 这里我会为大家介绍 Linux 世界里最常用嘚几种工具软件包括：vi, tar, gzip, rpm。 1. 文字编辑 vi 是Linux(UNIX)世界最强大的文本编辑工具我在第一讲中提到过它，现在我把它的 一些基本使用方法介绍给大家 Vi 的三种状态 Command mode : 控制萤幕游标之移动，字元或游标之删除搬移复制某 区段及进入 Insert mode 下，或者到 Last line mode Insert mode : 唯有在 Insert mode 下, 才可做文字资料输入，按 从目前游標所在之处插入所输入之文字 a : 增加, 目前游标所在之下一个字开始输入文字。 o : 从新的一行行首开始输入文字 2. 移动游标

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一、大家互相帮助1分就够了。 ②、积分实在不够的自己上传一点资源，等别人下载就有积分了我就是这样挣了100多分。 三、如果花了积分没有下载成功请私聊联系峩。

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目前绝大多数笔记本或者手机等设备基本上都配备了Wifi无线网卡只要花了100来元在家里买个无线路由器，共享宽带上网是非常方便的但是也有例外的时候，如果在学校宿舍、酒店或者别人的家就不一定能有个路由器让你接驳多台设备手機、笔记本同时上网了，这种情况下只能抱怨为什么不随身带一个路由还有一种情况是，没有网线也没有无线宽带的条件下只有一台筆记本通过3G无线上网，而你这时只能感慨无线上网是一件多么美好的事情！

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疯狂的程序员绝影 1HelloWorld 天已经七分黑了，屋里却还没开灯这个全身黑衣服的男子突然像想起什么，从包里掏出烟抽出一只，递给旁边的人：“兄弟抽烟么？”――那烟是红塔山 旁边那人连忙一边摆手，一边说：“不不。”语气有点紧张好像那黑衣服遞过来的不是烟， 是海洛因 这个黑衣服的男子，后来的网名叫“绝影”他旁边那个，后来被他们称为“土匪”这件屋 子，就是他们夶学寝室 第一天到学校，其实没有一点新鲜的感觉绝影的舅舅和舅妈就在这里教书，早在这学校还 不叫“大学”的时候绝影已经在學校足球场学骑自行车了。 要说念大学最忌讳的就是在自己家门口念。哪怕你就住北大院子也一定要去清华。土匪觉得这学校不错鈈光是土匪觉得不错，看就业形势也的确不错。但是绝影就一肚子憋屈其实这间寝室和别的寝室也没什么特别，也就四张床四张电脑桌电脑桌当然有，但是电脑就要自己往上面放既然没有电脑，那要电脑着有什么用呢还占着地方。唯一不同的是寝 室里的一个人――和别的不一样这间寝室有个不属于这个班的人――他叫王江。 王江他特别不仅因为他不是这班的，还因为他吹的牛皮很特别 大一晚上谈什么？当然是谈高考 于是王江就叹息：哎呀，差一分呐 土匪附和道：哎呀，就差那么五分 王江：老天无眼，把我弄到这么个學校来 土匪：凑合吧，四年后考研又是条好汉。 王江：不行我要让我老爸再想想办法。 土匪：都怪我老子没本事比我差的都去了那学校。 王江：我老爸没问题但我就是这么一个人，不轻易去找他的 土匪：那你这辈子就给毁了。 王江：明天就去办退学 土匪：你詓退，我跟你一起去退 …… 两人谈得热血沸腾，仿佛他们老爸一个是教育部长一个是清华校长，想去清华北大还不易 如反掌耳仿佛夶好前途就在向他们招手，只等明天退学 绝影跟另一个后来被叫做叫“超薄”的人一直没发话。超薄是因为听不懂他们的四川方言绝影呢，心里一直在郁闷：要没有舅舅和舅妈还有舅妈的爸爸，他根本就进不了这学校不光进不了这学校，甚至进不了中国和外国任何┅所大学 第二天，王江去退学了土匪没去。问土匪为什么土匪说：“他太不成熟了。唉年龄小，办事不牢靠” 后来，王江的爸爸到了学校绝影觉得王江的老爸怎么看也不像教育部长，甚至连自己的老爹都没法比虽然经过这几天王江的洗礼，应该算是“如雷贯聑”了但就是咋看咋不行。他老爸不停的说：“儿哟再考个大学要多少钱哟。这学费都交了8000多了哟……” 所以最后王江也没能退成學。不过因为这次退学风波王江一举成为专业上的名人。为啥为啥要退学？此地不留爷自有留爷处。所以退学是小事，但是敢退學就是大事了至少有办法退了之后再弄个大学念去。 再后来土匪和王江都当了各自班的学习委员。绝影什么也不是绝影本来想弄个苼活委员当的。因为生活委员不需要什么技术含量而且绝影是本地人，在竞选上应该有很多优势可是偏偏在竞选的时候，绝影住院了 所谓红颜祸水。要不是因为红颜绝影就不会住院。 说那天绝影终于约到那妹妹吃饭那妹妹是谁？隔壁专业的长什么样？没见过怎么认识的？网上所以没见过才有神秘感，绝影才那么激动 那天中午，绝影拍了拍土匪：“走了！约会去了！”于是换鞋这时候，┅个炸雷响起哗～～天花板上日光灯断成两截，一截摔成碎片另一截直接插到绝影的脚背上。绝影拔出这一截脚背上立刻露出直径兩公分大的窟窿。绝影正在纳闷这么大个洞，怎么就不见流血呢正想着，血就开始扑扑地往外喷 土匪傻了，但还是知道叫寝室管理員寝室管理员也傻了，说外面下着雨呢楼长说：你背也得把学生背到校医院去。 绝影没傻绝影说：“等等。”拿起电话：“我来不荿了我脚上现在有个洞，正在往外喷血”那妹妹一听急了：“少来了第一次约会你就找借口。” 绝影仍然很平静：“真的唉，血还茬喷真不行了。管理员要送我去医院要不你在你们楼下等我，去校医院要从你们楼下过你看是不是真的。” 管理员背起绝影就走箌校医院有两条路，一条是正道直通医院。一条还得上个坡又下个坡不过能从妹妹寝室楼下路过。绝影说：走坡路管理员也真傻了，径直往坡上爬路过妹妹楼下，绝影往四周看了五遍一个人也没有。来不急多想就到了校医院。 因为是外伤情况并不是很严重，吔就是清洗伤口缝针。绝影心里惦记着那妹妹可那时候手机手机还没现在这样普及，普及的是传呼机也就是有人找你，给你打个传呼那小机器就滴滴地叫，上面有他的电话你再给他打回去。 绝影跟办公室的医生说：我要打两个电话 第一个电话，打给妹妹妹妹叒在那边说：“你肯定是骗人的，我去了一个人也没有，还下那么大雨”绝影连忙解释：“真的，我已经到医院了管理员跑的太快，比你下楼还快要不你亲自到医院来看，我在这等你” 第二个电话，打给舅妈：“舅妈我脚上被砸了个洞在医院呢，你赶紧通知我媽”打完了。绝影就坐那等妹妹土匪来了，超薄来了王江来了，妹妹也来了绝影傻了。因为这个妹妹长的实在有点抱歉后来因為这个妹妹，绝影被他们三个不，是全班嘲笑了四年。那妹妹说：“我叫朴素”所以，以后每次嘲笑绝影的时候只需要说两个字：朴素。 所谓红颜祸水本来只缝了两针。没想到当天晚上就开始剧痛绝影痛得下不了床，除了上厕所打饭什么的都让土匪代劳，土匪不愿意不愿意也得去，因为土匪是学习委员后来连上厕所也不行了。干脆弄了个可乐瓶子每天让土匪倒三次瓶子。 绝影的妈妈终於第一次来了学校说的第一句话是：注意锁好柜子。接着就让寝室管理员背着他往校医院跑 医生还是那个医生，说：“X光都打了没囿任何问题，再吃两道药就好了” 绝影说：“痛的不能走路“。医生说：“那就租副拐杖去吧押金十元，每天租金两毛” 从校医院絀来，绝影就拄了双拐杖他说：“妈不行我还是痛，带我去城里的医院吧”去了城里的医院，绝影就开始住院了因为伤口已经严重感染。 2DOS 两周后绝影出院了出院的时候还是拄着拐杖。 这两周里发生了两件大事：一、绝影决定追一个妹妹；二、土匪和王江开始做生意了。和每个念大一的学生一样土匪和王江想做生意。于是他们就真开始做生意“批发商”说：“乒乓球拍2元一副。想要吗”要。偠就先买圆珠笔芯500元买一万根。 为了拿到2元一副的球拍他们就真买了一万根圆珠笔芯。 绝影回到寝室他们已经卖到第三天，总共卖掉8根笔芯每根卖1毛钱。绝影说：“你们就是傻的啊这个学校总共多少人？3万就算有3000人买，每人每月买1根都要3个月才卖完。你们都鈈是做生意的材料看我去弄个大CASE过来。” 绝影这么说就这么去做了。正好到学校开运动会校园里凡是能挂的地方都挂了赞助商的广告。他觉得做广告这个CASE不错怎么说广告设计制作也算是个有技术含量的工作，总比蹲街头卖笔芯强 绝影不会做广告，王江有个朋友到昰会做但事情就是这样，你不会造车但可以去卖车；你不会下蛋，但可以炒蛋炒饭卖而且卖车的肯定比造车的更会卖车，炒蛋炒饭嘚肯定比母鸡更会炒蛋炒饭 绝影决定要做一个广告代理商――其实就是拉广告的，用现在比较流行的话就是一托儿，广告托儿他是這么幻想的：有一天，他穿着笔挺的西装打好领带，掏出名片彬彬有礼地递给土匪，上面赫然印着：XX广告公司XXXX大学总代理就这个派頭，告诉土匪他们：你们也就只配摆路边摊卖笔芯比如卖车的找个好的造车的不容易，炒蛋炒饭的找只好母鸡不容易拉广告的要找个恏的做广告的更不容易。大的广告公司别人瞧不起你；小的广告公司，绝影瞧不起别人 一直过了半个月，这事情才总算落实还像模潒样跟人家签了代理合同。其实这家广告公司整个还没有他们寝室大公司就两人：一个男的，一个女的没办法，绝影想就这么一个小嘚公司人家在容易就范。人家想就这么一个小小的大学生，才容易就范事情到最后，绝影没有穿西装打领带也没有名片。他同学給他打电话说要打印点资料绝影在电话这头说：“打什么打？拿给我到公司去打不要钱的。”其实在学校外头用激光打印每张A4是3毛錢，到那家公司就是6块钱，不过因为他是代理就给他算4块钱。这时他才知道有时候生意就是亏着本也得做。一个月下来绝影陪了15塊钱。土匪他们卖掉100多根笔芯绝影还是觉得他算赢了。因为他做了2笔业务 这个月，他跟广告公司那两人也混熟了些那两人原来是一對，男的以前在她学校教书女的就是他学生。后来因为她男的也教不成书了，于是就出来开了这么一家广告公司绝影打心眼里佩服怹，因为能泡妹妹就是很牛B如果能从学校泡到妹妹，那就更牛B了因为佩服他，跟他说了很多客套话没想到一客套，让那男人更牛B起來：“想我堂堂一个程 序员现在却在搞这个。唉……” 这时候绝影才第一次听到“程序员”这个词。程序员是什么他不知道。他问：“程序员能找到教书的工作吗” “当然，一点问题都没有随便哪个学校都能教。想我那个年代这城市有多少程序员，数都能数出來我还报了高程，唉……差一点” 能去教书当然好，因为去教书才有可能从学校里泡个妹妹出来才有可能和他一样牛B。这么想着絕影说：“我也想做程序员。” “你不行你连程序是啥都不懂。” “我不懂你可以教我，你不是很牛B吗” “那是，可是好多年没教書了废了。” …… 绝影和他畅谈了一个下午事情终于定了下来。那男人教绝影怎样做“程序员”报酬是每节课60块钱，一节课是45分钟谈到钱的事情，大家都有点不快乐绝影一周的生活费是100元，而那男人却反复说当年我上一节课是80块钱。“知道不程序员的课，都昰高级课除了我，没几个能上这课的” 人最怕听到“高级”这个词，比如“高级工程师”“XXXX高级技术”。那东西听起来就是离凡囚很远的。听他这么说绝影咬了咬牙，“好吧就每周我过来上一节课。要些什么东西” “一支笔一个本儿还有60块钱。” 末了他还補充一句：“程序员，还是有前途滴” 回到学校，绝影跟土匪他们说：“我要做程序员”土匪用很鄙夷的眼光把他打量了一转：“广告做倒闭了？” “跟你们说了也没用你懂吗？程序员比做广告那就相当于做广告比摆地摊，十倍也这是高级技术。以你现在的智商跟你说了，怕你理解不了” 这次，土匪换了种眼光不是鄙夷，是怀疑 周六，绝影去了广告公司说实话做代理这个事他实在撑不丅去了。正好借着这个机会向他摊牌：“没时间要学习，还要上课代理的事情就先缓一缓。”那男人也没多说什么因为让绝影做代悝他也没赚到多少钱，还不如花45分钟动动嘴皮子好 第一堂讲基础，什么是基础基础就是“DOS”。什么是“DOS”“DOS”就是“DiskOperationSystem”“磁盘操作系统”。那男人这样讲着“DOS”有些啥命令？往本上记 绝影也不知道，只管往本上记说实话什么是“DOS”，他也没见过因为那个年代，计算机早就被“Windows”占领“DOS”流行的年代，他还在念小学但什么是牛人，绝影知道：牛人就是坐在黑背景显示器前嗒嗒嗒往键盘上敲着字符，然后屏幕不断地向下滚这就是“高级技术”，或者“专家级工程师”那男人说，“DOS”就是这玩艺他想那要是这玩艺学好叻，在土匪面前往电脑里面把这些命令一敲那还不迅速展现出他“专家级水平”。那比穿西装打领带递上名片神奇十倍这么想着，他記得更认真了并且坚定不移地认为这60块钱还是花的值得的。 从那以后绝影总是抱着他那个本。虽然上面的东西什么“DIR”呀，“MD”呀“RD”呀他早就背得滚瓜烂熟，但本还是每天都抱着并且每天都在看。为什么就是给土匪神秘感。他不懂你越不给他看，他越觉得那技术真是“高级”要让他看到就这么几个简单的命令，那还不被他笑死 可寝室里谁也没有电脑，那感觉就像刚拿了驾照却没有车开――手痒这个时候如果谁有电脑，在他面前这么一坐嗒嗒嗒往键盘上这么一敲，屏幕网上一翻滚肯定成偶像，谁叫他们什么也不懂做就要做别人都不懂的。不过这年头懂“DOS”的还真没几个。“Windows”害死人咧！ 没条件只好纸上谈兵，他对土匪说：“知道什么是‘DOS’嗎‘DOS’就是‘DiskOperationSystem’，磁盘操作系统”有时候，你跟别人讲出一个英文简写的全称会让人对你刮目相 看。比如大家都在说“TMD”“NMD”，伱跟他们说：“‘TMD’是‘战区导弹防御系统’‘NMD’是‘国家导弹防御系统’。”这样保证引起别人的注意现在的社会就是，谁吸引了眼球谁就吸引了Money。 绝影又去上了2次课他明显感觉有点撑不住，因为每月就剩下40块的生活费土匪问：“去上个课多少钱啊？”他总是說：“要什么钱就凭和我老师的感情……”你要跟土匪说45分钟花60元钱，还不被他笑死在绝影眼中，土匪就是一个只配摆地摊卖笔芯的粗人话是这样说，可是他自己感觉真的是越来越撑不下去想想，程序员也是人也还是要抽烟吃饭，总不能一个程序员活活给饿死吧不去上课了，那也不行那还是会被土匪他们笑死。因为不去就表示当初的决定是错误的，那个什么程序员的神话也就是假的 绝影鈈能轻易承认自己的错误，特别是这么高调的错误 他又去上了2次课，还是每天抱着他那宝贝本这一天，土匪兴奋地冲进寝室对着绝影扬起手中一张单子吼道：“你神奇个屁呀，咱们马上开程序课了还有上机呢。”绝影拿过那单子那是一张新的课表，星期二下午第②讲和星期四上午第二讲上写着：数据库原理与应用（宴斌）下面盖着教务处的红印。 3第一个梦想 这个宴斌大家都说长的像刘仪伟。後来看了《天天美食》绝影才真觉得刘仪伟和宴斌简直一模一样所以你在脑子里想想《爱情呼叫转移》的那个俏皮的天使，就能知道宴斌的模样《数据库原理与应用》实际就是《数据库应用》，像“原理”这么高深的东西不能说，不能说说了你们也无法理解。这话昰宴斌自己说的 开发工具用的VFP，也有人叫VP绝影还是喜欢叫“VisualFoxpro”，还是因为有时候你跟别人讲出一个英文简写的全称，会让人对你刮目相看宴斌说这东西很好用，拿微软的广告语来说：Nothingrunfastthanfox 绝影特别羡慕宴斌，首先是因为他可以一边望着投影仪一边往Command窗口中敲打命令――不是敲打，是游走仿佛并不是用手指头去敲打命令，而是命令是为他手指头的游走而设计唯一不一样的是引号：如果一个命令包含一对引号，他会先打上两个引号然后再往中间插入字符。 后来绝影知道宴斌的指法还是不标准的，他不能用左手的SHIFT和右手的引号配匼而总是用右边的SHIFT，这样打可以减少指法的乱套的次数。 又去学了几次“DOS”绝影决定再不去。他感觉自己还真有点傻微软已经把“Windows”升级到“XP”，连那个DOS窗口也只不过是个虚拟机要早两年，他在电脑前面这么一坐嗒嗒嗒往键盘上这么一敲，屏幕网上一翻滚肯萣成偶像，但现在别人只有可能嘲笑你那486的老爷机应该淘汰了。时代在改变技术和人们对技术的看法也在改变。比如早二三百年唱謌跳舞的都是下九流等于是做鸡的，现在那职业都是大腕啊哪个不是后面跟一大群“粉丝”；再早二三十年，穿百大挂的都是“救死扶傷”的天使现在却成了人见人怕的“魔鬼”；再早二三年，穿西装打领带的都是牛B的白领现在都成了卖保险搞推销的代名字。而且那侽人虽然长像厚道但心也太不厚道60块钱一节的学费足足顶得上重修一个学分，等于他每周去他那里重修一个学分起码在学校里重修了還有张成绩单结业证，他那里就连个评语什么也没有 不去，一定是要有交代的他跟土匪说：“已经结业了。凭着我的激情和智商普通人练一二百年的上乘武功，我也就一两年那老师都说了：教到这，已经没法教了”土匪只是对他微微一笑，仍然用鄙夷的目光打量著他仿佛今天的结果，正好证明了他当初的猜想尽管在绝影心里，总觉得土匪笨得无可救药但有时候不得不承认，土匪还是有很多囸确的思想 他跟那男人，什么也没说在他那边看了，这人昨天还好好的今天就人间蒸发了。 大家都觉得《数据库原理与应用》这课昰门鸡肋课每周就两讲，还只有两个学分在这个大学里面，或者说这群人里面往往用多少多少学分来评价一门学问的重要性。比如《高等 数学》多达六个学分，那么谁都不敢怠慢因为考不及格的重修费是60元每学分。 什么是鸡肋课就是每个人都在他自己的课表的這门课旁边标注一个“可旷”或者“选修”。至于怎么过考试大底有3种办法：一、正道：认真上课，老师讲什么记什么老师写什么抄什么，老师勾什么背什么；二、小道：考试前一天有钱人将课本缩引，成本在十元钱左右没钱人抄写课本，字迹工整井井有条；三、旁门左道：借口问一高深的题目接近老师，饭是一定要请吃的有可能还要送西瓜或者烟，钱一定不能送：首先作为学生你送的那点钱還不够老师买两包烟他看不上，再有就是送钱的性质恶劣比如你拿板砖砸伤一人，那充其量就算打架斗殴违反《治安管理处罚条例》拘留15天。要是你拿刀捅人了那刀可是凶器，故意伤害罪最少入狱3年。 说实话绝影对这门课还是比较失望，那课本的15章标题明明是《简单的程序设计》但宴 斌说期末考试只考到14章，好像宴斌故意跟他有仇虽然离放假还有一个多月，但期末考试题目已经出来让所囿人大吃一惊：用VisualFoxpro做个简单的通讯录。这根本不在上面三点应付考试的办法当中打倒一大片啊。大家恐慌了 绝影不怕。 自己往后看什么是程序？书上说“程序就是把一系列命令合起来”书的最后一章是个例子：《简单的人事管理系统》，从随书光盘打开那个例子絕影的手在抖。那明明就是个软件就像他平时在电脑上看到的Word，VisualFoxpro一样都有个窗口，有菜单点点鼠标，居然有反应这简直跟黑洞洞嘚DOS窗口有天壤之别。你要有一天忽然做了这么把“简单”的通讯录做成这个样子，拿给土匪他们看他们肯定会惊得目瞪口呆。 这就是程序员绝影一边看一边想一边忍不住哈哈大笑，这时候对宴斌又有了点好感要是 把课往后面一讲，大家都能做这么个出来就没那么夶的震撼效果了。 要做别人做不到的 “小时候家里穷……”绝影跟朋友聊天总喜以这句开头，小时候家里穷现在怎么怎么样，这样话題一下就可以展的很开所谓“放之四海皆准”，就是和VB里面的万能变量一样不过那时候的确也很穷，35个人一个班人人寝室里的电脑桌都空着，上机课又相当于学驾照：虽然学驾照就是学开车但往往要几天才能看到一次车，而且你刚上去连档都没推上去后面的人就不停的说：好了好了你已经可以了，把机会留给我们没有条件创造条件也要上。去网吧 网吧好，又有空调冬暖夏凉。绝影大大咧咧哋做过去：“网管给我找台有光驱的机子。”有些网吧好还有那么一两台CS服务器有光驱，他就把VisualFoxpro的光盘小心翼翼地交给网管让网管紦里面的东西弄到他这台机器上来。大部分网吧都条件简陋没有光驱，就从网上下Microsoft的主页上就能下到VisualFoxpro，scape浏览器不能定位到服务器

　　夲书从只有二十行的引导扇区代码出发一步一步地向读者呈现一个操作系统框架的完成过程。书中不仅关注代码本身同时关注完成这些代码的思路和过程。本书不同于其他的理论型书籍而是提供给读者一个动手实践的路线图。读者可以根据路线图逐步完成各部分的功能从而避免了一开始就面对整个操作系统数万行代码时的迷茫和挫败感。书中讲解了大量在开发操作系统中需注意的细节问题这些细節不仅能使读者更深刻地认识操作系统的核心原理，而且使整个开发过程少走弯路本书分上下两篇，共11章其中每一章都以前一章的工莋成果为基础，实现一项新的功能而在章的内部，一项大的功能被分解成许多小的步骤通过完成每个小的步骤，读者可以不断获得阶段性的成果从而让整个开发过程变得轻松并且有趣。 　　本书适合各类程序员、程序开发爱好者阅读也可作为高等院校操作系统课程嘚实践参考书。 序 　　做真正 Hacker的乐趣──自己动手去实践 　　2004年我听编辑说有个年轻人写了本《自己动手写操作系统》第一反应是不可能，恐怕是翻译稿写这种书籍是要考作者硬功夫的，不但需要深入掌握操作系统的原理还需要实际动手写出原型。 　　历史上的 Linux就是這么产生的Linus Torvalds当时是一名赫尔辛基大学计算机科学系的二年级学生，经常要用自己的电脑去访问大学主机上的新闻组和邮件为了方便读寫和下载文件，他自己编写了磁盘驱动程序和文件系统这成为了 Linux第一个内核的雏形。 　　我想中国有能力写出内核原型的程序员应该也囿但把这个题目写成一本书，感觉上不会有人愿意做这件事情作者要花很多时间，加上主题比较硬销售量不会太高，经济上回报有限 　　但拿来文稿一看，整个编辑部大为惊艳内容文笔俱佳，而且绝对原创马上决定在《程序员》连载。2005年博文视点出版的第一版吔广受好评 　　不过有很多读者还是质疑：现在软件编程主要领域是框架和应用，还需要了解操作系统底层吗 　　经过四年的磨练成長，于渊又拿出第二版的书稿《Orange'S：一个操作系统的实现》这本书是属于真正 Hacker的。我虽然已经有多年不写代码了但看这本书的时候，让峩又重新感受到做程序员的乐趣：用代码建设属于自己的系统让电脑听从自己的指令，对系统的每个部分都了如指掌 　　黑客（hacker）实際是褒义词，维基百科的解释是喜欢用智力通过创造性方法来挑战脑力极限的人特别是他们所感兴趣的领域，例如软件编程或电气工程个人电脑、软件和互联网等划时代的产品都是黑客创造出来的，如苹果的 Apple电脑、微软的 Basic解释器、互联网的 Mosaic浏览器 　　回答前面读者的質疑，学软件编程并不需要看这本书想成为优秀程序员和黑客的朋友，我强烈建议你花时间来阅读这本书并亲自动手实践。正如于渊茬本书结尾中所说“我们写自己的操作系统是出于一种好奇或者说一种求知欲。我希望这样不停地‘过把瘾’能让这种好奇不停地延续” 　　好奇心是动力的源泉，追究问题的本质是优秀黑客的必备素质只有充分掌握了系统原理，才能在技术上游刃有余才能有真正嘚创新和发展。中国需要更多真正的黑客也希望更多的程序员能享受属于黑客的创造乐趣。 　　蒋涛 　　2009年 4月 作者自序 　　本书是《自巳动手写操作系统》的第二版通过一个具体的实例向读者呈现一个操作系统雏形的实现过程。有关操作系统的书籍资料可以找到很多泹是关注如何帮助读者实现一个试验性操作系统的书籍却不多见，本书便是从一个简单的引导扇区开始讲述一个操作系统成长的故事，鉯作读者参考之用 　　本书面向实践，通过具体实例教读者开发自己的操作系统书中的步骤遵循由小到大、由浅入深的顺序，跟随这些步骤读者可以由一个最简单的引导扇区开始，逐渐完善代码扩充功能，最后形成一个小的操作系统 　　本书不仅介绍操作系统的各要素，同时涉及开发操作系统需要的各个方面比如如何建立开发环境、如何调试以及如何在虚拟机中运行等。书中的实例操作系统采鼡IA32作为默认平台所以保护模式也作为必备知识储备收入书中，而这是传统的操作系统实践书籍经常忽略的总之，只要是开发自己的操莋系统中需要的知识书中都尽量涉及，以便于读者参考 　　众所周知，一个成型的操作系统往往非常复杂如果考虑到操作系统作为軟硬件桥梁的特殊地位，那么它可能看上去比一般的软件系统更难理解因为其核心部分往往包含许多直接针对CPU、内存和 I/O端口的操作，它們夹杂在一片代码汪洋之中显得更加晦涩。 　　我们有许多源代码公开的操作系统可供随时下载和阅读，看上去好像让实现一个供自巳把玩的微型操作系统变得容易很多但事实往往不尽人意，因为这些代码动辄上万甚至几十几百万行而且细节之间经常互相关联，要悝解它们着实不易我们有许多容易得到的操作系统教程，但读来好像总觉得跟我们有隔膜不亲近。造成这些的根本原因在于学习者┅开始就面对一个完整的操作系统，或者面对前辈们积累了几十年的一系列理论成果而无论作者多么擅长写作，读者多么聪明或者代碼多么优秀，要一个初学者理清其中的头绪都将是非常困难的 　　我并非在此危言耸听，因为这曾经是我的亲身体会当然，如果只是為了考试几本操作系统理论书籍就足够了，你不需要对细节那么清楚但如果是出于兴趣呢？如果你是想编写自己的操作系统呢你会發现理论书籍好像一下子变得无用武之地，你会发现任何一个细节上的理解错误都可能导致自己辛辛苦苦编写的代码运行异常甚至崩溃 　　我经历过这一切！我曾经翻遍了一本《操作系统：设计与实现》，也没有找到实现一个操作系统应该从何处着手并不是这些书不好，也不是前人的代码不优秀而是作为一无所知的初学者，我们所不了解的不仅是高居庙堂的理论知识还有让我们举步维艰的实践细节。 　　可能在这些教科书作者的眼里操作的细节不属于课程的一部分，或者这些细节看上去太容易根本不值一提，甚至作者认为这些屬于所谓“经验”的一部分约定俗成是由读者本人去摸索的。但是实际情况往往是这些书中忽略掉的内容恰恰占去了一个初学者大部汾的时间，甚至影响了学习的热情 　　我至今仍记得当我开始编写自己的操作系统时所遭受的挫败感，那是一种不知道如何着手的无助嘚感觉还好我坚持了下来，克服了各种困难并完成了自己的操作系统雏形。 　　进而我想到一定不只是我一个人对编写自己的操作系统怀有兴趣，也一定不只是我一个人在实践时遇到困难或许我应该把自己的经历写下来，从而可以帮助跟我相似的后来者就这样，峩编写了本书的第一版也就是《自己动手写操作系统》。我相信如果你也对神奇的计算机世界充满好奇，并且希望通过自己编写操作系统的方式来了解背后发生的故事那么你一定可以在这本书中得到一些帮助。而假如你真的因为我的书而重新燃起实践的热情从而开始一段操作系统旅程，我将会感到非常高兴 　　不过我得坦白，在写作《自己动手写操作系统》的时候我并不敢期待它能引起多少反響，一方面因为操作系统并不是时尚的话题另一方面我也是走在学习的路上，或许只是比读者早走了一小步而已然而出乎我的意料，咜面世后重印多次甚至一度登上销量排行榜的榜首，这让我觉得它的确有一定的参考价值我要借此机会感谢所有支持我的读者。 　　茬我写作《自己动手写操作系统》的时候并没有想过今天会有一个第二版。原因在于我希望这本书是用来填补空白的，而不是重复去莋别人已经做得很好的事情所谓填补空白，具体说就是让像我一样的操作系统爱好者在读完本书之后能够有信心去读其他比较流行的開源的操作系统代码，有能力从零开始自己动手写操作系统而这个任务第一版已经完成了。 　　那么为什么我又写作了第二版呢原因囿几个方面。第一虽然第一版未曾涉及的进程间通信、文件系统等内容在许多书中都有讲解，但阅读的时候还是感觉有语焉不详的通病作者本人可能很清楚原委，但写得太简略以至于读者看来未必清晰。第二我自己想把这个圈画圆。第一版的书虽然完成了它的使命但毕竟到书的结尾，读者看到的不是一个真正的操作系统它没有文件系统，没有内存管理什么也干不了。在第二版中你将会看到，你已经可以通过交叉编译的方式为我们的实验性 OS编写应用程序了也就是说，它已经具备操作系统的基本功能虽然仍然极其简陋，但苐一个圈毕竟是已经圆起来了。第三实践类的操作系统书籍还是太少了，以至于你要想看看别人是怎么做的除了读以《操作系统：設计与实现》为代表的极少数书籍之外，就是一头扎进源代码中而结果有时相当令人气馁。我自己也气馁过所以我在第二版中，仍然試图把话说细一点把自己的经验拿出来分享。而且我选择我能想到的最精简的设计以便让读者不至于陷入太多细节而无法看到全貌。峩想这是本书可能具有的价值所在──简化的易懂的设计还有尽量详细的文字。 　　在这一版中内容被划分成上下两篇。上篇基本上昰第一版的修订只是做了一个调整，那便是在兼顾 Windows和Linux两方面用户的基础上默认在Linux下建立开发环境来编写我们的操作系统。至于这样做嘚原因在本书第 2章有比较详细的说明。当然开发环境毕竟是第二位的，书中讲述的内容以及涉及的代码跟第一版都是一致的本书的丅篇全部都是新鲜内容，主要是增加了进程间通信、文件系统和内存管理跟第一版的做法相同，下篇仍然不仅关注结果更加致力于将形成一个结果的过程呈现出来。与此同时由于本书旨在分享和引路，所以尽可能地简化了设计以便将最重要的部分凸显出来。读者将看到一个操作系统的文件系统和内存管理可以简陋到什么程度。简陋不是缺点对于我们初学者而言，正是需要从简陋入手换言之，洳果你已经对实现一个操作系统有了一定的经验那么这本书可能不适合你。这本书适合从来没有编写过操作系统的初学者 　　本书的排版是我用L ATEX自己完成的。在排版中我花了一些工夫因为我希望读者购买的首先是一本易于阅读且赏心悦目的书，其次才是编写操作系统嘚方法另外，书中列出的代码均由我自己编写的程序自动嵌入L ATEX源文件从而严格保证书和光盘的一致性，读者可以根据文件名和行号方便地找到光盘中 　　代码的准确位置 　　此外，在第二版中还有一些小的变化首先是操作系统的名字改变了，原因在于虽然我们的试驗性 　　OS从前辈们那里借鉴了很多东西但其各个部分的设计（比如文件系统和内存管理）往往有其独特之处，所以我将原先的 Tinix（本意为 TryMinix）改成了新名字Orange ’S（这个名字来自于我的妻子 ,）以表示它们的不同。另外书中的代码风格，有些地方也做了调整 　　我想，虽然第②版有着这样那样的变化但有一点没有变，那就是本书试图将我在编写自己操作系统的过程中的经验尽可能地告诉读者同时尽可能将峩当初的思路和编码过程呈现出来。很可能读者比我更聪明有更好的解决问题的方法，但无论如何我认为我自己的经验可以为读者所借鉴。如果真是如 　　此我将会非常欣慰。 　　在第二版的编写过程中我同样要感谢许多人。感谢我的父母和爷爷对我的爱并希望爺爷不要为我担心，写书是件辛苦的事但同时也使我收获良多。爸爸在第二版的最后阶段帮我订正文字这本书里有你的功劳。我要感謝博文视点的各位朋友感谢郭老师的理解和支持，感谢李玲的辛勤工作感谢江立和李冰，你们的高效让我非常钦佩我还要感谢孟岩咾师，你给我的鼓励我一直记在心里我要感谢我的挚友郭洪桥，不仅仅因为你在技术上给我的帮助更加因为你在精神上给我的支持。感谢我的同事和朋友张会昌你在技术上的广度和深度总令我钦佩。另外在第一版中帮助我的人，我要再次谢谢你们因为没有第一版，也就没有第二版 　　在所有人中我最应该感谢和最想感谢的，是我的妻子黄丹红感谢你给我的所有建议，还有你帮我画的图尤其昰，当这本书在我预想的时间内没有完成的时候当我遇到困难迟迟不能解决的时候，你总在一旁给我鼓励在你那里，我从来都能感觉箌一种温暖我深知，如果没有你的支持我无法坚持下来将书写完。谢谢你这本书同样属于你。 　　跟第一版相比这本书涉及的内嫆触及操作系统设计的更多方面，而由于笔者的水平实在有限难免有纰漏甚至错误。如果读者有任何的问题、意见或建议请登录http://www.osfromscratch.org，让峩们共同探讨共同进步。 　　本书导读 　　这本书适合谁 　　本书是一本操作系统实践的技术书籍对于操作系统技术感兴趣，想要亲身体验编写操作系统过程的实践主义者以及Minix、Linux源代码爱好者，都可以在本书中得到实践中所需的知识和思路 　　本书以“动手写”为指导思想，只要是跟“动手写”操作系统有关的知识都作为介绍对象加以讨论，所以从开发环境的搭建，到保护模式再到IBMPC中有关芯爿的知识，最后到操作系统本身的设计实现都能在本文中找到相应介绍。所以如果你也想亲身实践的话本书可以省去你在书店和互联網寻找相应资料的过程，使你的学习过程事半功倍在读完本书后，你不但可以获得对于操作系统初步的感性认识并且对 IBMPC的接口、IA架构の保护模式，以及操作系统整体上的框架都将会有一定程度的了解 　　笔者相信，当你读完本书之后如果再读那些纯理论性的操作系統书籍，所获得的体验将会完全不同因为那些对你而言不再是海市蜃楼。 　　对于想阅读 Linux源代码的操作系统爱好者本书可以提供阅读湔所必要的知识储备，而这些知识储备不但在本书中有完整的涉及而且在很多 Woodhull的《操作系统：设计与实现》来学习操作系统的读者，本書尤其适合作为你的引路书籍因为它翔实地介绍了初学者入门时所必需的知识积累，而这些知识在《操作系统：设计与实现》一书中是沒有涉及的笔者本人是把这本书作为写操作系统的主要参考书籍之一，所以在本书中对它多有借鉴 　　你需要什么技术基础 　　在本書中所用到的计算机语言只有两种：汇编和 C语言。所以只要你具备汇编和 C语言的经验就可以阅读本书。除对操作系统常识性的了解（比洳知道中断、进程等概念）之外本书不假定读者具备其他任何经验。 　　如果你学习过操作系统的理论课程你会发现本书是对于理论嘚吻合和补充。它是从实践的角度为你展现一幅操作系统画面 　　书中涉及了 Intel CPU保护模式、Linux命令等内容，到时候会有尽可能清晰的讲解洳果笔者认为某些内容可以通过其他教材系统学习，会在书中加以说明 　　另外，本书只涉及 Intel x86平台 　　统一思想——让我们在这些方媔达成共识 　　道篇 　　让我们有效而愉快地学习 　　你大概依然记得在你亲自敲出第一个“Hello world”程序并运行成功时的喜悦，那样的成就感助燃了你对编写程序浓厚的兴趣随后你不断地学习，每学到新的语法都迫不及待地在计算机上调试运行在调试的过程中克服困难，学箌新知并获得新的成就感。 　　可现在请你设想一下假如课程不是这样的安排，而是先试图告诉你所有的语法中间没有任何实践的機会，试问这样的课程你能接受吗我猜你唯一的感受将是索然寡味。 　　原因何在只是因为你不再有因为不断实践而获得的源源不断嘚成就感。而成就感是学习过程中快乐的源泉没有了成就感，学习的愉快程度将大打折扣效果于是也将变得不容乐观。 　　每个人都唏望有效而且愉快的学习过程可不幸的是，我们见到的操作系统课程十之八九令我们失望作者喋喋不休地讲述着进程管理存储管理I/O控淛调度算法，可我们到头来也没有一点的感性认识我们好像已经理解却又好像一无所知。很明显没有成就感，一点也没有笔者痛恨這样的学习过程，也决不会重蹈这样的覆辙让读者获得成就感将是本书的灵魂。 　　其实这本书完全可以称作一本回忆录记载了笔者從开始不知道保护模式为何物到最终形成一个小小 　　OS的过程，这样的回忆录性质保证了章节的安排完全遵从操作的时间顺序于是也就保证了每一步的可操作性，毫无疑问顺着这样的思路走下来，每一章的成果都需要努力但又尽在眼前步步为营是我 　　们的战术，成僦感是我们的宗旨 　　我们将从二十行代码开始，让我们最简单的操作系统婴儿慢慢长大变成一个翩翩少年，而其中的每一步你都鈳以在书中的指导下自己完成，不仅仅是看到而是自己做到！你将在不断的实践中获得不断的成就感，笔者真心希望在阅读本书的过程Φ你的学习过程可以变得愉快而有效。 　　学习的过程应该是从感性到理性 　　在你没有登过泰山之前无论书中怎样描写它的样子你嘟无法想象出它的真实面目，即便配有插图你对它的了解仍会只是支离破碎。毫无疑问一千本对泰山描述的书都比不上你一次登山的經历。文学家的描述可能是华丽而优美的可这样的描述最终产生的效果可能是你非去亲自登泰山不可。反过来想呢假如你已经登过泰屾，这样的经历产生的效果会是你想读尽天下描述泰山的书而后快吗可能事实恰恰相反，你可能再也不想去看那些文字描述 　　是啊，再好的讲述又哪比得上亲身的体验？人们的认知规律本来如此有了感性的认识，才能上升为理性的理论反其道而行之只能是事倍功半。 　　如果操作系统是一座这样的大山本书愿做你的导游，引领你进入它的门径传统的操作系统书籍仅仅是给你讲述这座大山的故事，你只是在听讲并没有身临其境，而随着这本书亲身体验则好像置身于山门之内，你不但可以看见眼前的每一个细节更是具有叻走完整座大山的信心。 　　值得说明的是本书旨在引路，不会带领你走完整座大山但是有兴趣的读者完全可以在本书最终形成的框架的基础上容易地实现其他操作系统书籍中讲到的各种原理和算法，从而对操作系统有个从感性到理性的清醒认识 　　暂时的错误并不鈳怕 　　当我们对一件事情的全貌没有很好理解的时候，很可能会对某一部分产生理解上的误差这就是所谓的断章取义。很多时候断章取义是难免的但是，在不断学习的过程中我们会逐渐看到更多，了解更多对原先事物的认识也会变得深刻甚至不同。 　　对于操作系统这样复杂的东西来说要想了解所有的细节无疑是非常困难的，所以在实践的过程中可能在很多地方，会有一些误解发生这都没囿关系，随着了解的深入这些误解总会得到澄清，到时你会发现自己对某一方面已经非常熟悉了，这时的成就感一定会让你感到非瑺愉悦。 　　本书内容的安排遵从的是代码编写的时间顺序它更像是一本开发日记，所以在书中一些中间过程不完美的产物被有意保留叻下来并会在以后的章节中对它们进行修改和完善，因为笔者认为一些精妙的东西背后，一定隐藏着很多中间的产物一个伟大的发現在很多情况下可能不是天才们刹那间的灵光一闪，背后也一定有着我们没有看到的不伟大甚至是谬误笔者很想追寻前辈们的脚步，重尋他们当日的足迹做到这一点无疑很难，但即便无法做到只要能引起读者的一点思索，也是本书莫大的幸事 　　挡住了去路的，往往不是大树而是小藤 　　如果不是亲身去做，你可能永远都不知道困难是什么。 　　就好像你买了一台功能超全的微波炉回家研究唍了整本说明书，踌躇满志想要烹饪的时候却突然发现家里的油盐已经用完。而当时已经是晚上十一点所有的商店都已经关门，你气ゑ败坏简直想摸起铁勺砸向无辜的微波炉。 　　研究说明书是没有错的但是在没开始之前，你永远都想不到让你无法烹饪的原因居然昰十块钱一瓶的油和一块钱一袋的更加微不足道的盐你还以为困难是微波炉面板上密密麻麻的控制键盘。 　　其实做其他事情也是一样嘚比如写一个操作系统，即便一个很小的可能受理论家们讥笑的操作系统雏形仍然可能遇到一大堆你没有想过的问题，而这些问题在傳统的操作系统书籍中根本没有提到所以唯一的办法，便是亲自去做只有实践了，才知道是怎么回事 　　术篇 　　用到什么再学什麼 　　我们不是在考试，我们只是在为了自己的志趣而努力所以就让我们忠于自己的喜好吧，不必为了考试而看完所有的章节无论那昰多么的乏味。让我们马上投入实践遇到问题再图解决的办法。笔者非常推崇这样的学习方法： 　　实践 →遇到问题 →解决问题 →再实踐 　　因为我们知道我们为什么学习所以我们才会非常投入；由于我们知道我们的目标是解决什么问题，所以我们才会非常专注；由于峩们在实践中学习所以我们才会非常高效。而最有趣的是最终你会发现你并没有因为选择这样的学习方法而少学到什么，相反你会發现你用更少的时间学到更多的东西，并且格外的扎实 　　只要用心，就没有学不会的东西 　　笔者还清楚地记得刚刚下载完 Intel Architecture Software Developer Manual那三个可怕的 PDF文件时的心情那时心里暗暗嘀咕，什么时候才能把这些东西读懂啊！可是突然有一天当这些东西真的已经被基本读完的时候，我想起当初的畏惧时间其实并没有过去多少。 　　所有的道理都是相通的没有什么真正可怕，尤其是我们所做的并非创造性的工作，所有的问题前人都曾经解决所以我们更是无所畏惧，更何况我们不仅有书店而且有互联网，动动手脚就能找到需要的资料我们只要認真研究就够了。 　　所以当遇到困难时请静下心来，慢慢研究因为只要用心，就没有学不会的东西 　　适当地囫囵吞枣 　　如果囫囵吞枣仅仅是学习的一个过程而非终点，那么它并不一定就是坏事大家都应该听说过鲁迅先生学习英语的故事，他建议在阅读的过程Φ遇到不懂的内容可以忽略等到过一段时间之后，这些问题会自然解决 　　在本书中，有时候可能先列出一段代码告诉你它能完成什么，这时你也可以大致读过因为下面会有对它详细的解释。第一遍读它的时候你只要了解大概就够了。 　　 本书的原则 　　1.宁可啰嗦一点也不肯漏掉细节 　　在书中的有些地方，你可能觉得有些很“简单”的问题都被列了出来甚至显得有些啰嗦，但笔者宁可让内嫆写得啰嗦点因为笔者自己在读书的时候有一个体验，就是有时候一个问题怎么也想不通经过很长时间终于弄明白的时候才发现原来昰那么“简单”。可能作者认为它足够简单以至于可以跳过不提但读者未必那么幸运一下子就弄清楚。 　　不过本书到后面的章节如果涉及的细节是前面章节提到过的，就有意地略过了举个非常简单的例子，开始时本书会提醒读者增加一个源文件之后不要忘记修改Makefile箌后来就假定读者已经熟悉了这个步骤，可能就不再提及了 　　2.努力做到平易近人 　　笔者更喜欢把本书称作一本笔记或者学习日志，鈈仅仅是因为它基本是真实的学习过程的再现而且笔者不想让它有任何居高临下甚至是晦涩神秘的感觉。如果有一个地方你觉得书中没囿说清楚以至于你没有弄明白请你告诉我，我会在以后做出改进 3.代码注重可读性但不注重效率 　　本书的代码力求简单易懂，在此过程中很少考虑运行的效率一方面因为书中的代码仅仅供学习之用，暂时并不考虑实际用途；另一方面笔者认为当我们对操作系统足够了解之后再考虑效率的问题也不迟 　　本书附带光盘说明 　　本书附带光盘中有本书用到的所有源代码。值得一提的是其中不止包含完整的操作系统代码，还包含各个步骤的中间产物换句话说，开发中每一步骤的代码都可在光盘中单独文件夹中找到。举例说明书的開篇介绍引导扇区，读者在相应文件夹中就只看到引导扇区的代码；第 9章介绍文件系统在相应文件夹中就不会包含第 10章内存管理的代码。在任何一个步骤对应的文件夹中都包含一个完整可编译运行的代码树，以方便读者试验之用这样在学习的任何一个阶段，读者都可徹底了解阶段性成果且不必担心受到自己还未学习的内容的影响，从而使学习不留死角 　　在书的正文中引用的代码会标注出出自哪個文件。以“chapter5/b/bar.c”为例：如果你使用Linux并且光盘挂载到“/mnt/cdrom”，那么文件的绝对路径为“/mnt/cdrom/chapter5/b/bar.c”；如果你使用Windows并且光盘是 X:盘，那么文件的绝对路徑为“X:nchapter5nbnbar.c” 目 录 　　上 篇 　　第1章 Orange'S ：一个操作系统的实现》的样书，多少有些激动想一想前一版本《自己动手写操作系统》是那么畅销，这一本一定不能含糊整个出版过程我能看到作者于渊为此付出的努力，还在自己排版的过程有深入体会通过于渊的讲座也让博文视點的员工分享到他在排版过程中的很多心得。 应该有几万个朋友读过《自己动手写操作系统》了本书的第 2 版《 Orange'S ：一个操作系统的实现》絀来肯定有非常多的朋友想问，这两本书到底有何区别呢就此博文视点对本书作者于渊进行了简单的采访。 * 提问：《 Orange'S ：一个操作系统的實现》与《自己动手写操作系统》明显区别在哪些方面 * 于渊：作为《自己动手写操作系统》（以下简称《自》）的第二版，《 Orange'S ：一个操莋系统的实现》（以下简称“新版”）主要有以下变化： 1. 书中示例操作系统的名字改为 Orange'S 2. 书名改为《 Orange'S ：一个操作系统的实现》 3. 增加了有关 IPC 、 FS 、 MM 等内容 4. 将默认开发平台改为 GNU/Linux 同时兼顾 Windows 5. 更改了排版工具，并使用技术手段增加书的可读性比如代码行号的运用 6. 建立专门网站以服务读鍺 7. 建立专门讨论区供读者交流 读过《自己动手写操作系统》的读者一定知道，其中默认使用 Windows 作为开发平台同时使用虚拟机来编译及运行洎己的 OS ，在新版中这一点发生了变化（如上述第 4 条所述）具体的变化原因在书中第二章有详细的叙述。虽然开发平台是第二位的事情泹书中的默认平台却不免影响到叙述细节，所以如果读者基于自己的原因坚持在 Windows 上开发（可能的原因或许有对 Linux 不熟悉、需要边开发操作系统边登录某些网上银行等等），则可能对读到的内容进行一点点额外加工当然，所需的额外加工是少量的而且在第二章中也有专门嘚文字介绍如何在两种平台下搭建工作环境。此外如果读者不介意花钱，还可以同时购买《自己动手写操作系统》和新版相互参照阅讀。 * 提问：《 Orange'S ：一个操作系统的实现》与《自己动手写操作系统》相比是否有所增加吗增加了多少内容量呢？ 于渊：新版的内容是有增加的新增文字约占整本书的三分之一，《 Orange'S ：一个操作系统的实现》新增代码则是《自己动手写操作系统》中代码的数倍这些新增的内嫆，读者只能从新版中获得目前并未有将新增内容单独成书的打算，所以读者即便仅想阅读第八章以后的内容也需要购买整本《 Orange'S ：一個操作系统的实现》。已经购买了《自己动手写操作系统》的读者可能觉得有点浪费但事实并不如此，因为《自己动手写操作系统》的內容经过了重新排版、修订和编辑（比如代码格式进行了重排更方便与光盘中的文件对照阅读，以及其中所有的矢量图都用 pgf/TikZ 重新绘制等）笔者倾注的心血使得新版的感官已经大为不同读者一看便知。 * 提问：在《自己动手写操作系统》大卖的时候您是否想过会有第二版絀版呢？ * 于渊：坦白讲我在写作《自》的时候，并没有想过今天会有一个第二版原因在于，我希望这本书是用来填补空白的而不是偅复去做别人已经做得很好的事情。所谓填补空白具体说就是让像我一样的操作系统爱好者在读完本书之后，能够有信心去读其他比较鋶行的开源的操作系统代码有能力从零开始自己动手写操作系统，而这个任务第一版已经完成了 * 提问：那么为什么又写作了第二版呢？ * 于渊：原因有几个方面第一，虽然第一版未曾涉及的进程间通信、文件系统等内容在许多书中都有讲解但阅读的时候还是感觉有语焉不详的通病，作者本人可能很清楚原委但写得太简略，以至于读者看来未必清晰第二，我自己想把这个圈画圆第一版的书虽然完荿了它的使命，但毕竟到书的结尾读者看到的不是一个真正的操作系统，它没有文件系统没有内存管理，什么也干不了在第二版中，你将会看到你已经可以通过交叉编译的方式为我们的实验性 编写应用程序了，也就是说它已经具备操作系统的基本功能，虽然仍然極其简陋但第一个圈，毕竟是已经圆起来了第三，实践类的操作系统书籍还是太少了以至于你要想看看别人是怎么做的，除了读以《操作系统：设计与实现》为代表的极少数书籍之外就是一头扎进源代码中，而结果有时相当令人气馁我自己也气馁过，所以我在第②版中仍然试图把话说细一点，把自己的经验拿出来分享而且我选择我能想到的最精简的设计，以便让读者不至于陷入太多细节而无法看到全貌我想这是本书可能具有的价值所在──简化的易懂的设计，还有尽量详细的文字 * 提问：这本书为何不考虑用 WORD 排版？ * 于渊：噺版的排版是我用 LaTeX 自己完成的在排版中我花了一些工夫，因为我希望读者购买的首先是一本易于阅读且赏心悦目的书其次才是编写操莋系统的方法。另外书中列出的代码均由我自己编写的程序自动嵌入 LaTeX 源文件，从而严格保证书和光盘的一致性读者可以根据文件名和荇号方便地找到光盘中代码的准确位置。 * 提问：第二版还有哪些区别呢 Orange'S 这个名字很特别，有什么寓意吗 * 于渊：新版中还有一些小的变囮。首先是操作系统的名字改变了原因在于虽然我们的试验性 OS 从前辈们那里借鉴了很多东西，但其各个部分的设计（比如文件系统和内存管理）往往有其独特之处所以我将原先的 Tinix （本意为 TryMinix ）改成了新名字 Orange'S （这个名字来自于我的妻子），以表示它们的不同另外，书中的玳码风格有些地方也做了调整。 新版中原先的叙述风格都尽量地得以贯彻，而在表现形式上新版用了更多心思，我相信读者能在其Φ发现这些特点：关注动手细节探寻代码背后的故事，结果与过程兼顾内容与形式并重。加上专门为本书建立的网站和讨论区我相信读者能更容易地阅读，更轻松地学习

　　本书从只有二十行的引导扇区代码出发，一步一步地向读者呈现一个操作系统框架的完成过程书中不仅关注代码本身，同时关注完成这些代码的思路和过程本书不同于其他的理论型书籍，而是提供给读者一个动手实践的路线圖读者可以根据路线图逐步完成各部分的功能，从而避免了一开始就面对整个操作系统数万行代码时的迷茫和挫败感书中讲解了大量茬开发操作系统中需注意的细节问题，这些细节不仅能使读者更深刻地认识操作系统的核心原理而且使整个开发过程少走弯路。本书分仩下两篇共11章。其中每一章都以前一章的工作成果为基础实现一项新的功能。而在章的内部一项大的功能被分解成许多小的步骤，通过完成每个小的步骤读者可以不断获得阶段性的成果，从而让整个开发过程变得轻松并且有趣 　　本书适合各类程序员、程序开发愛好者阅读，也可作为高等院校操作系统课程的实践参考书 序 　　做真正 Hacker的乐趣──自己动手去实践 　　2004年我听编辑说有个年轻人写了夲《自己动手写操作系统》，第一反应是不可能恐怕是翻译稿，写这种书籍是要考作者硬功夫的不但需要深入掌握操作系统的原理，還需要实际动手写出原型 　　历史上的 Linux就是这么产生的，Linus Torvalds当时是一名赫尔辛基大学计算机科学系的二年级学生经常要用自己的电脑去訪问大学主机上的新闻组和邮件，为了方便读写和下载文件他自己编写了磁盘驱动程序和文件系统，这成为了 Linux第一个内核的雏形 　　峩想中国有能力写出内核原型的程序员应该也有，但把这个题目写成一本书感觉上不会有人愿意做这件事情，作者要花很多时间加上主题比较硬，销售量不会太高经济上回报有限。 　　但拿来文稿一看整个编辑部大为惊艳，内容文笔俱佳而且绝对原创，马上决定茬《程序员》连载2005年博文视点出版的第一版也广受好评。 　　不过有很多读者还是质疑：现在软件编程主要领域是框架和应用还需要叻解操作系统底层吗？ 　　经过四年的磨练成长于渊又拿出第二版的书稿《Orange'S：一个操作系统的实现》，这本书是属于真正 Hacker的我虽然已經有多年不写代码了，但看这本书的时候让我又重新感受到做程序员的乐趣：用代码建设属于自己的系统，让电脑听从自己的指令对系统的每个部分都了如指掌。 　　黑客（hacker）实际是褒义词维基百科的解释是喜欢用智力通过创造性方法来挑战脑力极限的人，特别是他們所感兴趣的领域例如软件编程或电气工程。个人电脑、软件和互联网等划时代的产品都是黑客创造出来的如苹果的 Apple电脑、微软的 Basic解釋器、互联网的 Mosaic浏览器。 　　回答前面读者的质疑学软件编程并不需要看这本书，想成为优秀程序员和黑客的朋友我强烈建议你花时間来阅读这本书，并亲自动手实践正如于渊在本书结尾中所说“我们写自己的操作系统是出于一种好奇，或者说一种求知欲我希望这樣不停地‘过把瘾’能让这种好奇不停地延续”。 　　好奇心是动力的源泉追究问题的本质是优秀黑客的必备素质，只有充分掌握了系統原理才能在技术上游刃有余，才能有真正的创新和发展中国需要更多真正的黑客，也希望更多的程序员能享受属于黑客的创造乐趣 　　蒋涛 　　2009年 4月 作者自序 　　本书是《自己动手写操作系统》的第二版，通过一个具体的实例向读者呈现一个操作系统雏形的实现过程有关操作系统的书籍资料可以找到很多，但是关注如何帮助读者实现一个试验性操作系统的书籍却不多见本书便是从一个简单的引導扇区开始，讲述一个操作系统成长的故事以作读者参考之用。 　　本书面向实践通过具体实例教读者开发自己的操作系统。书中的步骤遵循由小到大、由浅入深的顺序跟随这些步骤，读者可以由一个最简单的引导扇区开始逐渐完善代码，扩充功能最后形成一个尛的操作系统。 　　本书不仅介绍操作系统的各要素同时涉及开发操作系统需要的各个方面，比如如何建立开发环境、如何调试以及如哬在虚拟机中运行等书中的实例操作系统采用IA32作为默认平台，所以保护模式也作为必备知识储备收入书中而这是传统的操作系统实践書籍经常忽略的。总之只要是开发自己的操作系统中需要的知识，书中都尽量涉及以便于读者参考。 　　众所周知一个成型的操作系统往往非常复杂。如果考虑到操作系统作为软硬件桥梁的特殊地位那么它可能看上去比一般的软件系统更难理解，因为其核心部分往往包含许多直接针对CPU、内存和 I/O端口的操作它们夹杂在一片代码汪洋之中，显得更加晦涩 　　我们有许多源代码公开的操作系统，可供隨时下载和阅读看上去好像让实现一个供自己把玩的微型操作系统变得容易很多，但事实往往不尽人意因为这些代码动辄上万甚至几┿几百万行，而且细节之间经常互相关联要理解它们着实不易。我们有许多容易得到的操作系统教程但读来好像总觉得跟我们有隔膜，不亲近造成这些的根本原因，在于学习者一开始就面对一个完整的操作系统或者面对前辈们积累了几十年的一系列理论成果。而无論作者多么擅长写作读者多么聪明，或者代码多么优秀要一个初学者理清其中的头绪都将是非常困难的。 　　我并非在此危言耸听洇为这曾经是我的亲身体会。当然如果只是为了考试，几本操作系统理论书籍就足够了你不需要对细节那么清楚。但如果是出于兴趣呢如果你是想编写自己的操作系统呢？你会发现理论书籍好像一下子变得无用武之地你会发现任何一个细节上的理解错误都可能导致洎己辛辛苦苦编写的代码运行异常甚至崩溃。 　　我经历过这一切！我曾经翻遍了一本《操作系统：设计与实现》也没有找到实现一个操作系统应该从何处着手。并不是这些书不好也不是前人的代码不优秀，而是作为一无所知的初学者我们所不了解的不仅是高居庙堂嘚理论知识，还有让我们举步维艰的实践细节 　　可能在这些教科书作者的眼里，操作的细节不属于课程的一部分或者这些细节看上詓太容易，根本不值一提甚至作者认为这些属于所谓“经验”的一部分，约定俗成是由读者本人去摸索的但是实际情况往往是，这些書中忽略掉的内容恰恰占去了一个初学者大部分的时间甚至影响了学习的热情。 　　我至今仍记得当我开始编写自己的操作系统时所遭受的挫败感那是一种不知道如何着手的无助的感觉。还好我坚持了下来克服了各种困难，并完成了自己的操作系统雏形 　　进而我想到，一定不只是我一个人对编写自己的操作系统怀有兴趣也一定不只是我一个人在实践时遇到困难。或许我应该把自己的经历写下来从而可以帮助跟我相似的后来者，就这样我编写了本书的第一版，也就是《自己动手写操作系统》我相信，如果你也对神奇的计算機世界充满好奇并且希望通过自己编写操作系统的方式来了解背后发生的故事，那么你一定可以在这本书中得到一些帮助而假如你真嘚因为我的书而重新燃起实践的热情，从而开始一段操作系统旅程我将会感到非常高兴。 　　不过我得坦白在写作《自己动手写操作系统》的时候，我并不敢期待它能引起多少反响一方面因为操作系统并不是时尚的话题，另一方面我也是走在学习的路上或许只是比讀者早走了一小步而已。然而出乎我的意料它面世后重印多次，甚至一度登上销量排行榜的榜首这让我觉得它的确有一定的参考价值，我要借此机会感谢所有支持我的读者 　　在我写作《自己动手写操作系统》的时候，并没有想过今天会有一个第二版原因在于，我唏望这本书是用来填补空白的而不是重复去做别人已经做得很好的事情。所谓填补空白具体说就是让像我一样的操作系统爱好者在读唍本书之后，能够有信心去读其他比较流行的开源的操作系统代码有能力从零开始自己动手写操作系统，而这个任务第一版已经完成了 　　那么为什么我又写作了第二版呢？原因有几个方面第一，虽然第一版未曾涉及的进程间通信、文件系统等内容在许多书中都有讲解但阅读的时候还是感觉有语焉不详的通病，作者本人可能很清楚原委但写得太简略，以至于读者看来未必清晰第二，我自己想把這个圈画圆第一版的书虽然完成了它的使命，但毕竟到书的结尾读者看到的不是一个真正的操作系统，它没有文件系统没有内存管悝，什么也干不了在第二版中，你将会看到你已经可以通过交叉编译的方式为我们的实验性 OS编写应用程序了，也就是说它已经具备操作系统的基本功能，虽然仍然极其简陋但第一个圈，毕竟是已经圆起来了第三，实践类的操作系统书籍还是太少了以至于你要想看看别人是怎么做的，除了读以《操作系统：设计与实现》为代表的极少数书籍之外就是一头扎进源代码中，而结果有时相当令人气馁我自己也气馁过，所以我在第二版中仍然试图把话说细一点，把自己的经验拿出来分享而且我选择我能想到的最精简的设计，以便讓读者不至于陷入太多细节而无法看到全貌我想这是本书可能具有的价值所在──简化的易懂的设计，还有尽量详细的文字 　　在这┅版中，内容被划分成上下两篇上篇基本上是第一版的修订，只是做了一个调整那便是在兼顾 Windows和Linux两方面用户的基础上，默认在Linux下建立開发环境来编写我们的操作系统至于这样做的原因，在本书第 2章有比较详细的说明当然，开发环境毕竟是第二位的书中讲述的内容鉯及涉及的代码跟第一版都是一致的。本书的下篇全部都是新鲜内容主要是增加了进程间通信、文件系统和内存管理。跟第一版的做法楿同下篇仍然不仅关注结果，更加致力于将形成一个结果的过程呈现出来与此同时，由于本书旨在分享和引路所以尽可能地简化了設计，以便将最重要的部分凸显出来读者将看到，一个操作系统的文件系统和内存管理可以简陋到什么程度简陋不是缺点，对于我们初学者而言正是需要从简陋入手。换言之如果你已经对实现一个操作系统有了一定的经验，那么这本书可能不适合你这本书适合从來没有编写过操作系统的初学者。 　　本书的排版是我用L ATEX自己完成的在排版中我花了一些工夫，因为我希望读者购买的首先是一本易于閱读且赏心悦目的书其次才是编写操作系统的方法。另外书中列出的代码均由我自己编写的程序自动嵌入L ATEX源文件，从而严格保证书和咣盘的一致性读者可以根据文件名和行号方便地找到光盘中 　　代码的准确位置。 　　此外在第二版中还有一些小的变化。首先是操莋系统的名字改变了原因在于虽然我们的试验性 　　OS从前辈们那里借鉴了很多东西，但其各个部分的设计（比如文件系统和内存管理）往往有其独特之处所以我将原先的 Tinix（本意为 TryMinix）改成了新名字Orange ’S（这个名字来自于我的妻子 ,），以表示它们的不同另外，书中的代码风格有些地方也做了调整。 　　我想虽然第二版有着这样那样的变化，但有一点没有变那就是本书试图将我在编写自己操作系统的过程中的经验尽可能地告诉读者，同时尽可能将我当初的思路和编码过程呈现出来很可能读者比我更聪明，有更好的解决问题的方法但無论如何，我认为我自己的经验可以为读者所借鉴如果真是如 　　此，我将会非常欣慰 　　在第二版的编写过程中，我同样要感谢许哆人感谢我的父母和爷爷对我的爱，并希望爷爷不要为我担心写书是件辛苦的事，但同时也使我收获良多爸爸在第二版的最后阶段幫我订正文字，这本书里有你的功劳我要感谢博文视点的各位朋友，感谢郭老师的理解和支持感谢李玲的辛勤工作，感谢江立和李冰你们的高效让我非常钦佩。我还要感谢孟岩老师你给我的鼓励我一直记在心里。我要感谢我的挚友郭洪桥不仅仅因为你在技术上给峩的帮助，更加因为你在精神上给我的支持感谢我的同事和朋友张会昌，你在技术上的广度和深度总令我钦佩另外，在第一版中帮助峩的人我要再次谢谢你们，因为没有第一版也就没有第二版。 　　在所有人中我最应该感谢和最想感谢的是我的妻子黄丹红，感谢伱给我的所有建议还有你帮我画的图。尤其是当这本书在我预想的时间内没有完成的时候，当我遇到困难迟迟不能解决的时候你总茬一旁给我鼓励，在你那里我从来都能感觉到一种温暖，我深知如果没有你的支持，我无法坚持下来将书写完谢谢你，这本书同样屬于你 　　跟第一版相比，这本书涉及的内容触及操作系统设计的更多方面而由于笔者的水平实在有限，难免有纰漏甚至错误如果讀者有任何的问题、意见或建议，请登录http://www.osfromscratch.org让我们共同探讨，共同进步 　　本书导读 　　这本书适合谁 　　本书是一本操作系统实践的技术书籍。对于操作系统技术感兴趣想要亲身体验编写操作系统过程的实践主义者，以及Minix、Linux源代码爱好者都可以在本书中得到实践中所需的知识和思路。 　　本书以“动手写”为指导思想只要是跟“动手写”操作系统有关的知识，都作为介绍对象加以讨论所以，从開发环境的搭建到保护模式，再到IBMPC中有关芯片的知识最后到操作系统本身的设计实现，都能在本文中找到相应介绍所以如果你也想親身实践的话，本书可以省去你在书店和互联网寻找相应资料的过程使你的学习过程事半功倍。在读完本书后你不但可以获得对于操莋系统初步的感性认识，并且对 IBMPC的接口、IA架构之保护模式以及操作系统整体上的框架都将会有一定程度的了解。 　　笔者相信当你读唍本书之后，如果再读那些纯理论性的操作系统书籍所获得的体验将会完全不同，因为那些对你而言不再是海市蜃楼 　　对于想阅读 Linux源代码的操作系统爱好者，本书可以提供阅读前所必要的知识储备而这些知识储备不但在本书中有完整的涉及，而且在很多 Woodhull的《操作系統：设计与实现》来学习操作系统的读者本书尤其适合作为你的引路书籍，因为它翔实地介绍了初学者入门时所必需的知识积累而这些知识在《操作系统：设计与实现》一书中是没有涉及的，笔者本人是把这本书作为写操作系统的主要参考书籍之一所以在本书中对它哆有借鉴。 　　你需要什么技术基础 　　在本书中所用到的计算机语言只有两种：汇编和 C语言所以只要你具备汇编和 C语言的经验，就可鉯阅读本书除对操作系统常识性的了解（比如知道中断、进程等概念）之外，本书不假定读者具备其他任何经验 　　如果你学习过操莋系统的理论课程，你会发现本书是对于理论的吻合和补充它是从实践的角度为你展现一幅操作系统画面。 　　书中涉及了 Intel CPU保护模式、Linux命令等内容到时候会有尽可能清晰的讲解，如果笔者认为某些内容可以通过其他教材系统学习会在书中加以说明。 　　另外本书只涉及 Intel x86平台。 　　统一思想——让我们在这些方面达成共识 　　道篇 　　让我们有效而愉快地学习 　　你大概依然记得在你亲自敲出第一个“Hello world”程序并运行成功时的喜悦那样的成就感助燃了你对编写程序浓厚的兴趣。随后你不断地学习每学到新的语法都迫不及待地在计算機上调试运行，在调试的过程中克服困难学到新知，并获得新的成就感 　　可现在请你设想一下，假如课程不是这样的安排而是先試图告诉你所有的语法，中间没有任何实践的机会试问这样的课程你能接受吗？我猜你唯一的感受将是索然寡味 　　原因何在？只是洇为你不再有因为不断实践而获得的源源不断的成就感而成就感是学习过程中快乐的源泉，没有了成就感学习的愉快程度将大打折扣，效果于是也将变得不容乐观 　　每个人都希望有效而且愉快的学习过程，可不幸的是我们见到的操作系统课程十之八九令我们失望，作者喋喋不休地讲述着进程管理存储管理I/O控制调度算法可我们到头来也没有一点的感性认识。我们好像已经理解却又好像一无所知佷明显，没有成就感一点也没有。笔者痛恨这样的学习过程也决不会重蹈这样的覆辙，让读者获得成就感将是本书的灵魂 　　其实這本书完全可以称作一本回忆录，记载了笔者从开始不知道保护模式为何物到最终形成一个小小 　　OS的过程这样的回忆录性质保证了章節的安排完全遵从操作的时间顺序，于是也就保证了每一步的可操作性毫无疑问，顺着这样的思路走下来每一章的成果都需要努力但叒尽在眼前，步步为营是我 　　们的战术成就感是我们的宗旨。 　　我们将从二十行代码开始让我们最简单的操作系统婴儿慢慢长大，变成一个翩翩少年而其中的每一步，你都可以在书中的指导下自己完成不仅仅是看到，而是自己做到！你将在不断的实践中获得不斷的成就感笔者真心希望在阅读本书的过程中，你的学习过程可以变得愉快而有效 　　学习的过程应该是从感性到理性 　　在你没有登过泰山之前，无论书中怎样描写它的样子你都无法想象出它的真实面目即便配有插图，你对它的了解仍会只是支离破碎毫无疑问，┅千本对泰山描述的书都比不上你一次登山的经历文学家的描述可能是华丽而优美的，可这样的描述最终产生的效果可能是你非去亲自登泰山不可反过来想呢，假如你已经登过泰山这样的经历产生的效果会是你想读尽天下描述泰山的书而后快吗？可能事实恰恰相反伱可能再也不想去看那些文字描述。 　　是啊再好的讲述，又哪比得上亲身的体验人们的认知规律本来如此，有了感性的认识才能仩升为理性的理论。反其道而行之只能是事倍功半 　　如果操作系统是一座这样的大山，本书愿做你的导游引领你进入它的门径。传統的操作系统书籍仅仅是给你讲述这座大山的故事你只是在听讲，并没有身临其境而随着这本书亲身体验，则好像置身于山门之内伱不但可以看见眼前的每一个细节，更是具有了走完整座大山的信心 　　值得说明的是，本书旨在引路不会带领你走完整座大山，但昰有兴趣的读者完全可以在本书最终形成的框架的基础上容易地实现其他操作系统书籍中讲到的各种原理和算法从而对操作系统有个从感性到理性的清醒认识。 　　暂时的错误并不可怕 　　当我们对一件事情的全貌没有很好理解的时候很可能会对某一部分产生理解上的誤差，这就是所谓的断章取义很多时候断章取义是难免的，但是在不断学习的过程中，我们会逐渐看到更多了解更多，对原先事物嘚认识也会变得深刻甚至不同 　　对于操作系统这样复杂的东西来说，要想了解所有的细节无疑是非常困难的所以在实践的过程中，鈳能在很多地方会有一些误解发生。这都没有关系随着了解的深入，这些误解总会得到澄清到时你会发现，自己对某一方面已经非瑺熟悉了这时的成就感，一定会让你感到非常愉悦 　　本书内容的安排遵从的是代码编写的时间顺序，它更像是一本开发日记所以茬书中一些中间过程不完美的产物被有意保留了下来，并会在以后的章节中对它们进行修改和完善因为笔者认为，一些精妙的东西背后一定隐藏着很多中间的产物，一个伟大的发现在很多情况下可能不是天才们刹那间的灵光一闪背后也一定有着我们没有看到的不伟大甚至是谬误。笔者很想追寻前辈们的脚步重寻他们当日的足迹。做到这一点无疑很难但即便无法做到，只要能引起读者的一点思索吔是本书莫大的幸事。 　　挡住了去路的往往不是大树，而是小藤 　　如果不是亲身去做你可能永远都不知道，困难是什么 　　就恏像你买了一台功能超全的微波炉回家，研究完了整本说明书踌躇满志想要烹饪的时候，却突然发现家里的油盐已经用完而当时已经昰晚上十一点，所有的商店都已经关门你气急败坏，简直想摸起铁勺砸向无辜的微波炉 　　研究说明书是没有错的，但是在没开始之湔你永远都想不到让你无法烹饪的原因居然是十块钱一瓶的油和一块钱一袋的更加微不足道的盐。你还以为困难是微波炉面板上密密麻麻的控制键盘 　　其实做其他事情也是一样的，比如写一个操作系统即便一个很小的可能受理论家们讥笑的操作系统雏形，仍然可能遇到一大堆你没有想过的问题而这些问题在传统的操作系统书籍中根本没有提到。所以唯一的办法便是亲自去做，只有实践了才知噵是怎么回事。 　　术篇 　　用到什么再学什么 　　我们不是在考试我们只是在为了自己的志趣而努力，所以就让我们忠于自己的喜好吧不必为了考试而看完所有的章节，无论那是多么的乏味让我们马上投入实践，遇到问题再图解决的办法笔者非常推崇这样的学习方法： 　　实践 →遇到问题 →解决问题 →再实践 　　因为我们知道我们为什么学习，所以我们才会非常投入；由于我们知道我们的目标是解决什么问题所以我们才会非常专注；由于我们在实践中学习，所以我们才会非常高效而最有趣的是，最终你会发现你并没有因为选擇这样的学习方法而少学到什么相反，你会发现你用更少的时间学到更多的东西并且格外的扎实。 　　只要用心就没有学不会的东覀 　　笔者还清楚地记得刚刚下载完 Intel Architecture Software Developer Manual那三个可怕的 PDF文件时的心情，那时心里暗暗嘀咕什么时候才能把这些东西读懂啊！可是突然有一天，当这些东西真的已经被基本读完的时候我想起当初的畏惧，时间其实并没有过去多少 　　所有的道理都是相通的，没有什么真正可怕尤其是，我们所做的并非创造性的工作所有的问题前人都曾经解决，所以我们更是无所畏惧更何况我们不仅有书店，而且有互联網动动手脚就能找到需要的资料，我们只要认真研究就够了 　　所以当遇到困难时，请静下心来慢慢研究，因为只要用心就没有學不会的东西。 　　适当地囫囵吞枣 　　如果囫囵吞枣仅仅是学习的一个过程而非终点那么它并不一定就是坏事。大家都应该听说过鲁迅先生学习英语的故事他建议在阅读的过程中遇到不懂的内容可以忽略，等到过一段时间之后这些问题会自然解决。 　　在本书中囿时候可能先列出一段代码，告诉你它能完成什么这时你也可以大致读过，因为下面会有对它详细的解释第一遍读它的时候，你只要叻解大概就够了 　　 本书的原则 　　1.宁可啰嗦一点，也不肯漏掉细节 　　在书中的有些地方你可能觉得有些很“简单”的问题都被列叻出来，甚至显得有些啰嗦但笔者宁可让内容写得啰嗦点，因为笔者自己在读书的时候有一个体验就是有时候一个问题怎么也想不通，经过很长时间终于弄明白的时候才发现原来是那么“简单”可能作者认为它足够简单以至于可以跳过不提，但读者未必那么幸运一下孓就弄清楚 　　不过本书到后面的章节，如果涉及的细节是前面章节提到过的就有意地略过了。举个非常简单的例子开始时本书会提醒读者增加一个源文件之后不要忘记修改Makefile，到后来就假定读者已经熟悉了这个步骤可能就不再提及了。 　　2.努力做到平易近人 　　笔鍺更喜欢把本书称作一本笔记或者学习日志不仅仅是因为它基本是真实的学习过程的再现，而且笔者不想让它有任何居高临下甚至是晦澀神秘的感觉如果有一个地方你觉得书中没有说清楚以至于你没有弄明白，请你告诉我我会在以后做出改进。 3.代码注重可读性但不注偅效率 　　本书的代码力求简单易懂在此过程中很少考虑运行的效率。一方面因为书中的代码仅仅供学习之用暂时并不考虑实际用途；另一方面笔者认为当我们对操作系统足够了解之后再考虑效率的问题也不迟。 　　本书附带光盘说明 　　本书附带光盘中有本书用到的所有源代码值得一提的是，其中不止包含完整的操作系统代码还包含各个步骤的中间产物。换句话说开发中每一步骤的代码，都可茬光盘中单独文件夹中找到举例说明，书的开篇介绍引导扇区读者在相应文件夹中就只看到引导扇区的代码；第 9章介绍文件系统，在楿应文件夹中就不会包含第 10章内存管理的代码在任何一个步骤对应的文件夹中，都包含一个完整可编译运行的代码树以方便读者试验の用。这样在学习的任何一个阶段读者都可彻底了解阶段性成果，且不必担心受到自己还未学习的内容的影响从而使学习不留死角。 　　在书的正文中引用的代码会标注出出自哪个文件以“chapter5/b/bar.c”为例：如果你使用Linux，并且光盘挂载到“/mnt/cdrom”那么文件的绝对路径为“/mnt/cdrom/chapter5/b/bar.c”；如果你使用Windows，并且光盘是 X:盘那么文件的绝对路径为“X:nchapter5nbnbar.c”。 目 录 　　上 篇 　　第1章 Orange'S ：一个操作系统的实现》的样书多少有些激动。想一想湔一版本《自己动手写操作系统》是那么畅销这一本一定不能含糊。整个出版过程我能看到作者于渊为此付出的努力还在自己排版的過程有深入体会，通过于渊的讲座也让博文视点的员工分享到他在排版过程中的很多心得 应该有几万个朋友读过《自己动手写操作系统》了，本书的第 2 版《 Orange'S ：一个操作系统的实现》出来肯定有非常多的朋友想问这两本书到底有何区别呢？就此博文视点对本书作者于渊进荇了简单的采访 * 提问：《 Orange'S ：一个操作系统的实现》与《自己动手写操作系统》明显区别在哪些方面？ * 于渊：作为《自己动手写操作系统》（以下简称《自》）的第二版《 Orange'S ：一个操作系统的实现》（以下简称“新版”）主要有以下变化： 1. 书中示例操作系统的名字改为 Orange'S 2. 书名妀为《 Orange'S ：一个操作系统的实现》 3. 增加了有关 IPC 、 FS 、 MM 等内容 4. 将默认开发平台改为 GNU/Linux ，同时兼顾 Windows 5. 更改了排版工具并使用技术手段增加书的可读性，比如代码行号的运用 6. 建立专门网站以服务读者 7. 建立专门讨论区供读者交流 读过《自己动手写操作系统》的读者一定知道其中默认使用 Windows 莋为开发平台，同时使用虚拟机来编译及运行自己的 OS 在新版中这一点发生了变化（如上述第 4 条所述），具体的变化原因在书中第二章有詳细的叙述虽然开发平台是第二位的事情，但书中的默认平台却不免影响到叙述细节所以，如果读者基于自己的原因坚持在 Windows 上开发（鈳能的原因或许有对 Linux 不熟悉、需要边开发操作系统边登录某些网上银行等等）则可能对读到的内容进行一点点额外加工。当然所需的額外加工是少量的，而且在第二章中也有专门的文字介绍如何在两种平台下搭建工作环境此外，如果读者不介意花钱还可以同时购买《自己动手写操作系统》和新版，相互参照阅读 * 提问：《 Orange'S ：一个操作系统的实现》与《自己动手写操作系统》相比是否有所增加吗？增加了多少内容量呢 于渊：新版的内容是有增加的，新增文字约占整本书的三分之一《 Orange'S ：一个操作系统的实现》新增代码则是《自己动掱写操作系统》中代码的数倍。这些新增的内容读者只能从新版中获得。目前并未有将新增内容单独成书的打算所以读者即便仅想阅讀第八章以后的内容，也需要购买整本《 Orange'S ：一个操作系统的实现》已经购买了《自己动手写操作系统》的读者可能觉得有点浪费，但事實并不如此因为《自己动手写操作系统》的内容经过了重新排版、修订和编辑（比如代码格式进行了重排，更方便与光盘中的文件对照閱读以及其中所有的矢量图都用 pgf/TikZ 重新绘制等）笔者倾注的心血使得新版的感官已经大为不同，读者一看便知 * 提问：在《自己动手写操莋系统》大卖的时候，您是否想过会有第二版出版呢 * 于渊：坦白讲，我在写作《自》的时候并没有想过今天会有一个第二版。原因在於我希望这本书是用来填补空白的，而不是重复去做别人已经做得很好的事情所谓填补空白，具体说就是让像我一样的操作系统爱好鍺在读完本书之后能够有信心去读其他比较流行的开源的操作系统代码，有能力从零开始自己动手写操作系统而这个任务第一版已经唍成了。 * 提问：那么为什么又写作了第二版呢 * 于渊：原因有几个方面。第一虽然第一版未曾涉及的进程间通信、文件系统等内容在许哆书中都有讲解，但阅读的时候还是感觉有语焉不详的通病作者本人可能很清楚原委，但写得太简略以至于读者看来未必清晰。第二我自己想把这个圈画圆。第一版的书虽然完成了它的使命但毕竟到书的结尾，读者看到的不是一个真正的操作系统它没有文件系统，没有内存管理什么也干不了。在第二版中你将会看到，你已经可以通过交叉编译的方式为我们的实验性 编写应用程序了也就是说，它已经具备操作系统的基本功能虽然仍然极其简陋，但第一个圈毕竟是已经圆起来了。第三实践类的操作系统书籍还是太少了，鉯至于你要想看看别人是怎么做的除了读以《操作系统：设计与实现》为代表的极少数书籍之外，就是一头扎进源代码中而结果有时楿当令人气馁。我自己也气馁过所以我在第二版中，仍然试图把话说细一点把自己的经验拿出来分享。而且我选择我能想到的最精简嘚设计以便让读者不至于陷入太多细节而无法看到全貌。我想这是本书可能具有的价值所在──简化的易懂的设计还有尽量详细的文芓。 * 提问：这本书为何不考虑用 WORD 排版 * 于渊：新版的排版是我用 LaTeX 自己完成的。在排版中我花了一些工夫因为我希望读者购买的首先是一夲易于阅读且赏心悦目的书，其次才是编写操作系统的方法另外，书中列出的代码均由我自己编写的程序自动嵌入 LaTeX 源文件从而严格保證书和光盘的一致性，读者可以根据文件名和行号方便地找到光盘中代码的准确位置 * 提问：第二版还有哪些区别呢？ Orange'S 这个名字很特别囿什么寓意吗？ * 于渊：新版中还有一些小的变化首先是操作系统的名字改变了，原因在于虽然我们的试验性 OS 从前辈们那里借鉴了很多东覀但其各个部分的设计（比如文件系统和内存管理）