想带着学生做一个操作系统，可行性有多大？

news2024/10/6 20:39:12

有知乎网友提问如下:

想带着学生做一个操作系统，可行性有多大？

个人觉得可行性非常大，如果只是做着来玩，让学生了解操作系统时如何实现的话。但是，如果你打算今后商业化的话，那就另当别论了。就算你能做出来，没有人用，那也是然并卵。

国内之所以没有发展出自己的操作系统，不是技术不行，是你没有这个生态。任你强大如某菊花品牌，先不论是否是套壳，你想让其他手机生产商都埋堆？你没发使用gms也是然并卵。你走不了海外，难道我要跟着你一锅熟？我当然还是要走gms生态。如此之类的吧。

不扯远，回到题主问题。

由头到脚做个玩具版的操作系统，不基于任何linux内核，其实难度远没有一些朋友想象中那么难。当然，这里要还要看不同的人对操作系统的理解。

比如，如果你只是想写个Hello world级别的操作系统，在系统开机之后直接跑你自己的写的程序，打印个Hello World什么的，估计你都用不了30分钟，参考下我以前推荐过的李渊写的《自己动手写操作系统》的第一章，用汇编写十来行代码，编译烧录到一个镜像，然后让虚拟机从该镜像启动就能看到效果。

以下是该书第一章的目录：
在这里插入图片描述
对应的那十来行代码在此：

	org	07c00h			; 告诉编译器程序加载到7c00处
	mov	ax, cs
	mov	ds, ax
	mov	es, ax
	call	DispStr			; 调用显示字符串例程
	jmp	$			; 无限循环
DispStr:
	mov	ax, BootMessage
	mov	bp, ax			; ES:BP = 串地址
	mov	cx, 16			; CX = 串长度
	mov	ax, 01301h		; AH = 13,  AL = 01h
	mov	bx, 000ch		; 页号为0(BH = 0) 黑底红字(BL = 0Ch,高亮)
	mov	dl, 0
	int	10h			; 10h 号中断
	ret
BootMessage:		db	"Hello, OS world!"
times 	510-($-$$)	db	0	; 填充剩下的空间，使生成的二进制代码恰好为512字节
dw 	0xaa55				; 结束标志

然后怎么编译，怎么烧录到软盘或者镜像，以及系统从启动，到自检，到读取启动盘mbr记录，加载引导代码bootloader之类的，这里就不详谈了，书上都有，或者自己到csdn之类的搜索下就出来了。

这里我只是想表达下，操作系统的也是可以有Hello World版本的，入门也就30分钟的难度而已。所谓万事开头难，只要你开了个头，那你带领学生继续写的信心就会更大了。

但是

我们上面这个操作系统其实充其量也只能算个boot loader而已，其实boot loader也还算不上，因为它没有去load任何东西。

这往下的其实就是要实现的操作系统相关的更多功能了，相关的模块或者知识点我相信应该包含这些方面：

保护模式的跳转。这个你肯定得教给你学生的吧？毕竟，这是个非同寻常的跳转。这里gdt，ldt这些知识点肯定要涉及的了
内存管理。你分页也好，分段也好，分页+分端也好，只要你不是实模式的，那么虚拟内存和真实内存映射，用户态和和心态这些你是跑不掉的，否则你跑个应用分分钟访问到操作系统的内存去了。
进程管理。基本的cpu调度算法总要有吧，就算你只是个简单的写死的没有抢占式的时间片调度算法。

就教学来说，我觉得上面这些实现了估计也差不多了。

其实对于微内核来说，文件系统这些往往没有放到操作系统内核中去，而是作为应用层应用的，比如minix上就是这样做的。

如果还有精力的，那可以继续下面这些方面：