圆梦，手写了一个操作系统

哈喽，大家好，我是子牙

作为一个Java Coder，我的梦想是手写JVM。这个梦想在疫情来临的那年春节实现了，因为手写了JVM被图灵学院的周瑜老师认识，经周瑜推荐，离开阿里加入图灵学院成为一名讲师，专注教底层。

2021年3月，一年合同即将到期，我就在想，我有这个梦想，会不会其他人也有这个梦想？于是离开图灵做了手写JVM小班，运气不错，一举功成。一年多来，500多VIP加入学习，志同道合，大家学得很嗨皮…

作为一个Java Coder的梦想实现了，我就想去实现作为Coder的梦想：手写操作系统。写文章的今天，这个梦想也已实现。接下来与大家分享我写操作系统的一些经历。

纵观技术圈，顶级的技术、系统、论文，都来自国外。国内教你写JVM、操作系统、编译器等顶级技术的人基本没有，我想补充这一块的市场空白，哪怕它很难、研究很苦、备课很累、不赚钱…

手写JVM，一年多的时间，我已经高强度的备课，更新了五期，把JVM中的绝大多数知识点，其中很多是市场上空白的，都已经讲完了。

手写操作系统正在写课件，预计九月份开始招生，到时会在公众号发文详细介绍，如果你感兴趣，记住关注我的公众号【硬核子牙】

先给大家看一个视频：再现Linux当年的辉煌之多任务切换

巨涨功力

写操作系统真的巨涨功力，写完以后，我感觉我对之前的很多知识点理解得更深刻了。

写操作系统是很多基本功的综合应用，那需要哪些基本功呢？
1、语言层面：汇编、C语言。如果你是开创者，没人手把手教，这两门语言要达到精通级别，能融会贯通使用
2、操作系统层面，对操作系统的中断机制、进程线程机制、内存机制要非常了解，最好是了解Windows、Linux两个内核对于此的底层实现。这些机制是你写一个能跑的操作系统必备的，你脑海中没有那么多底料，在实现的时候遇到各种奇葩问题，你将束手无策
3、尤其要对操作系统的原生执行流非常熟悉，要熟练使用ROP技术构建执行流
4、硬件层面，需要对BIOS中断、屏幕操作、键盘操作、时钟中断、CPU段页门非常熟悉，熟练使用
5、还有要了解Linux的可执行文件格式ELF，要熟练使用gcc、nasm，深刻理解编译、链接，没有这一块的知识点，你写的内核将无法调试，也就意味着你写不出来

一个完整的操作系统大纲要实现这么多

一个能跑的操作系统，实现其中的40%就可以了，我写的操作系统，目前大概实现了其中的40%，剩下的我会陆续让我的操作系统支持，然后做成课程分享给想学习这块的小伙伴

我目前实现了：
1、实模式切入保护模式
2、实现内存检测、物理内存管理模块、虚拟内存管理模块
3、实现了输出模块。要知道你用Linux终端，它会自动翻页，这个功能你如果写内核都是要自己实现的
4、实现了键盘中断。就是你键盘敲什么，屏幕就显示什么，为后面加入命令行做准备
5、实现了时钟中断，通过时钟中断调度任务。与Windows、Linux一模一样
6、实现了进程线程、任务切换、阻塞唤醒。当然，任务模块的东西很多，后面会逐步加入
7、实现态的切换，由内核态切入用户态发起系统调用
8、实现了系统调用模块，通过0x80中断实现应用态对内核态的范围及返回

你如果看过其他相关的视频，你会发现大家没办法调试C语言。如果这样，无疑让学习门槛变得很高，在我这里是不允许的，于是我花了大量时间攻克了此。即，我提供的环境，是可以调试你写的C语言的

按照顺序：下一个是文件系统、然后是网络模块……

fork函数

fork函数是Linux创建多进程的一个函数，这个函数很特别，实现起来很复杂

特别在哪呢？一次调用，会返回两次
复杂在哪呢？需要父进程在创建的那一刻，因为要构建执行流，需要对子进程的内存空间做手术

看下我的实现成功

酷帅的代码片段

在写内核的过程中，萌生了很多问题，查了很多资料，让大家看下我的努力

作为一个Java Coder，你有什么梦想呢？
作为一个Coder，你又有什么梦想呢？

结语

我是子牙老师，喜欢钻研底层，深入研究Windows、Linux内核、JVM。如果你也喜欢研究底层，欢迎关注我的公众号【硬核子牙】