操作系统实战45讲

作为计算机王国中的实际“掌舵人”，操作系统是一切法则的制定者。它掌管着硬件软件等一切资源，并负责处理多种基本事务（内存管理、资源配置、I/O 设备、网络通信等），既能维护公平正义又能杀伐决断，而我们的课程就是讲解如何实现它。

课程设计

课程中，彭东老师将多年的操作系统开发经验倾囊相授，并带你从系统级的高度分析和解决相关问题，理论结合实践，带你从无到有实现一个自己的操作系统。

实现路径

• 从最小内核 Hello OS 练手，初步了解操作系统如何运行；
• 对比经典操作系统，推陈出新，设计自己的操作系统——Cosmos 内核结构；
• 解决操作系统的硬件、同步以及初始化问题，建立 Cosmos 操作系统的测试环境以及虚拟硬件；
• 利用操作系统实现对计算机的管控，把 Cosmos 操作系统做大做强；
• 拓展视野，储备知识，分享技术前沿内容。

开篇词 | 为什么要学写一个操作系统？
03 | 黑盒之中有什么：内核结构与设计
04 | 震撼的Linux全景图：业界成熟的内核架构长什么样？
08 | 锁：并发操作中，解决数据同步的四种方法
09 | 瞧一瞧Linux：Linux的自旋锁和信号量如何实现？
10 | 设置工作模式与环境（上）：建立计算机
11 | 设置工作模式与环境（中）：建造二级引导器
12 | 设置工作模式与环境（下）：探查和收集信息
13 | 第一个C函数：如何实现板级初始化？
14 | Linux初始化（上）：GRUB与vmlinuz的结构
15 | Linux初始化（下）：从_start到第一个进程
24 | 活动的描述：到底什么是进程？
25 | 多个活动要安排（上）：多进程如何调度？
26 | 多个活动要安排（下）：如何实现进程的等待与唤醒机制？
27 | 瞧一瞧Linux：Linux如何实现进程与进程调度?
28 | 部门分类：如何表示设备类型与设备驱动？
29 | 部门建立：如何在内核中注册设备？
30 | 部门响应：设备如何处理内核I/O包？
31 | 瞧一瞧Linux：如何获取所有设备信息？
32 | 仓库结构：如何组织文件?
33 | 仓库划分：文件系统的格式化操作
34 | 仓库管理：如何实现文件的六大基本操作？
35 | 瞧一瞧Linux：虚拟文件系统如何管理文件？
36 | 从URL到网卡：如何全局观察网络数据流动？
37 | 从内核到应用：网络数据在内核中如何流转
38 | 从单排到团战：详解操作系统的宏观网络架构
41 | 服务接口：如何搭建沟通桥梁？
42 | 瞧一瞧Linux：如何实现系统API？
43 | 虚拟机内核：KVM是什么？
44 | 容器：如何理解容器的实现机制？
45 | ARM新宠：苹果的M1芯片因何而快？
46 | AArch64体系：ARM最新编程架构模型剖析
结束语 | 生活可以一地鸡毛，但操作系统却是心中的光
结课测试 ｜这些操作系统的问题，你都掌握了么？
大咖助场｜以无法为有法，以无限为有限
LMOS来信：第二季课程带你“手撕”计算机基础
编辑手记 | 升级认知，迭代自己的操作系统
01 | 程序的运行过程：从代码到机器运行
02 | 几行汇编几行C：实现一个最简单的内核
05 | CPU工作模式：执行程序的三种模式
06 | 虚幻与真实：程序中的地址如何转换？
07 | Cache与内存：程序放在哪儿？
16 | 划分土地（上）：如何划分与组织内存？
17 | 划分土地（中）：如何实现内存页面初始化？
18 | 划分土地（下）：如何实现内存页的分配与释放？
19 | 土地不能浪费：如何管理内存对象？
20 | 土地需求扩大与保障：如何表示虚拟内存？
21 | 土地需求扩大与保障：如何分配和释放虚拟内存？
22 | 瞧一瞧Linux：伙伴系统如何分配内存？
23 | 瞧一瞧Linux：SLAB如何分配内存？
39 | 瞧一瞧Linux：详解socket实现与网络编程接口
40 | 瞧一瞧Linux：详解socket的接口实现
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参考答案 | 对答案，是再次学习的一个机会