操作系统真象还原

作品简介

大学及研究生都有操作系统课程，这类人群具有很高的学术能力,但书中讲的过于抽象与晦涩，以至于很多学生对于此门课程恐惧到都提不出问题，只有会的人才能提出问题。操作系统理论书是无法让读者理解什么是操作系统的，学操作系统不能靠想像，他们需要看到具体的东西。

绝大多数技术人都对操作系统怀着好奇的心，他们渴望一本告诉操作系统到底是什么的书，里面不要掺杂太多无关的管理性的东西，代码量不大且是现代操作系统雏形，他们渴望很快看到本质而不花费大量的时间成本。

郑钢，毕业于北京大学，前百度运维高级工程师，对操作系统有深入的研究。好运动，喜钻研，热衷于尝试前沿技术，乐于分享学习成果。

作品目录

• 前言
• 第0章 一些你可能正感到迷惑的问题
• 0.1 操作系统是什么
• 0.2 你想研究到什么程度
• 0.3 写操作系统，哪些需要我来做
• 0.4 软件是如何访问硬件的
• 0.5 应用程序是什么，和操作系统是如何配合到一起的
• 0.6 为什么称为“陷入”内核
• 0.7 内存访问为什么要分段
• 0.8 代码中为什么分为代码段、数据段？这和内存访问机制中的段是一回事吗
• 0.9 物理地址、逻辑地址、有效地址、线性地址、虚拟地址的区别
• 0.10 什么是段重叠
• 0.11 什么是平坦模型
• 0.12 cs、ds这类sreg段寄存器，位宽是多少
• 0.13 什么是工程，什么是协议
• 0.14 为什么Linux系统下的应用程序不能在Windows系统下运行
• 0.15 局部变量和函数参数为什么要放在栈中
• 0.16 为什么说汇编语言比C语言快
• 0.17 先有的语言，还是先有的编译器，第1个编译器是怎么产生的
• 0.18 编译型程序与解释型程序的区别
• 0.19 什么是大端字节序、小端字节序
• 0.20 BIOS中断、DOS中断、Linux中断的区别
• 0.21 Section和Segment的区别
• 0.22 什么是魔数
• 0.23 操作系统是如何识别文件系统的
• 0.24 如何控制CPU的下一条指令
• 0.25 指令集、体系结构、微架构、编程语言
• 0.26 库函数是用户进程与内核的桥梁
• 0.27 转义字符与ASCII码
• 0.28 MBR、EBR、DBR和OBR各是什么
• 第1章　部署工作环境
• 1.1　工欲善其事，必先利其器
• 1.2　我们需要哪些编译器
• 1.3　操作系统的宿主环境
• 1.4　配置bochs
• 1.5　运行bochs
• 第2章　编写MBR主引导记录，让我们开始掌权
• 2.1　计算机的启动过程
• 2.2　软件接力第一棒，BIOS
• 2.3　让MBR先飞一会儿
• 第3章 完善MBR
• 3.1 地址、section、vstart浅尝辄止
• 3.2 CPU的实模式
• 3.3 让我们直接对显示器说点什么吧
• 3.4 bochs调试方法
• 3.5 硬盘介绍
• 3.6 让MBR使用硬盘
• 第4章 保护模式入门
• 4.1 保护模式概述
• 4.2 初见保护模式
• 4.3 全局描述符表
• 4.4 处理器微架构简介
• 4.5 使用远跳转指令清空流水线，更新段描述符缓冲寄存器
• 4.6 保护模式之内存段的保护
• 第5章 保护模式进阶，向内核迈进
• 5.1 获取物理内存容量
• 5.2 启用内存分页机制，畅游虚拟空间
• 5.3 加载内核
• 5.4 特权级深入浅出
• 第6章 完善内核
• 6.1 函数调用约定简介
• 6.2 汇编语言和C语言混合编程
• 6.3 实现自己的打印函数
• 6.4 内联汇编
• 第7章 中断
• 7.1 中断是什么，为什么要有中断
• 7.2 操作系统是中断驱动的
• 7.3 中断分类
• 7.4 中断描述符表
• 7.5 可编程中断控制器8259A
• 7.6 编写中断处理程序
• 7.7 可编程计数器/定时器8253简介
• 7.8 提高时钟中断的频率，让中断来得更猛烈一些
• 第8章 内存管理系统
• 8.1 makefile简介
• 8.2 实现assert断言
• 8.3 实现字符串操作函数
• 8.4 位图bitmap及其函数的实现
• 8.5 内存管理系统
• 第9章 线程
• 9.1 实现内核线程
• 9.2 在内核空间实现线程
• 9.3 核心数据结构，双向链表
• 9.4 多线程调度
• 第10章 输入输出系统
• 10.1 同步机制——锁
• 10.2 用锁实现终端输出
• 10.3 从键盘获取输入
• 10.4 编写键盘驱动
• 10.5 环形输入缓冲区
• 第11章 用户进程
• 11.1 为什么要有任务状态段TSS
• 11.2 定义并初始化TSS
• 11.3 实现用户进程
• 第12章 进一步完善内核
• 12.1 Linux系统调用浅析
• 12.2 系统调用的实现
• 12.3 让用户进程“说话”
• 12.4 完善堆内存管理
• 第13章 编写硬盘驱动程序
• 13.1 硬盘及分区表
• 13.2 编写硬盘驱动程序
• 第14章 文件系统
• 14.1 文件系统概念简介
• 14.2 创建文件系统
• 14.3 文件描述符简介
• 14.4 文件操作相关的基础函数
• 14.5 创建文件
• 14.6 文件的打开与关闭
• 14.7 实现文件写入
• 14.8 读取文件
• 14.9 实现文件读写指针定位功能
• 14.10 实现文件删除功能
• 14.11 创建目录
• 14.12 遍历目录
• 14.13 删除目录
• 14.14 任务的工作目录
• 14.15 获得文件属性
• 第15章 系统交互
• 15.1 fork的原理与实现
• 15.2 添加read系统调用，获取键盘输入
• 15.3 添加putchar、clear系统调用
• 15.4 实现一个简单的shell
• 15.5 加载用户进程
• 15.6 实现系统调用wait和exit
• 15.7 管道
• 参考文献
• 看完了