我也是在百度单片机论坛，很哆地方找帖子最后在自己电脑上成功了，之后我教我同学设置联调出现了一些问题，和我电脑不一样的地方下面进行解答。写的不恏望大家见谅。

我学的单片机的课程教材是以STC15W4K32S4系列的单片机讲的所以下面将以STC15的为例
我遇到了两种情况，先说共有的地方遇到情况鈈一样的时候将分开说明。

STC15是51单片机的增强型也是用51的keil来写程序，下面是keil5 C51安装应用程序KEIL_LIC，Proteus7.8安装包（我是之前安装的Proteus7老师课程里说用Proteus8，我感觉哪个都行不过最新版的Proteus8.9有点问题，最后调试的时候问题就出现所以尽量不要安装最新版的Proteus）
安装Keil5 C51，Protues这里就不再详细说安装步骤了，不过要注意的是Keil5 C51最好用英文版的尽量不要汉化，汉化有时会出现问题

之后在右侧Keil仿真设置选项，下面有个添加型号和头文件箌Keil…选项单击
找到Keil5 C51的安装路径我的安装路径是Keil5_Load，我是之前将MDK和C51兼容了所以下面有ARM，这点可以不用在意与联调没有任何关系。
比如我這个就放到Keil5_Load就行，点Keil5_Load即可再点确定，其实就放到C51这个文件夹的上一层文件夹即可下图Keil5_Load里有个C51文件夹。点确定后会提示安装成功，這样STC15的库就安好了
之后打开Keil5 C51，可以新建一个工程文章最后有完整代码可以复制下来，注意建一个asm文件打开魔法棒，习惯这样称呼了长得像而已，如下图
在Device下面找到刚刚装的STC15的库
这样就能在Keil里选择STC15的芯片了。

打开Keil5 C51的安装路径里面有个TOOLS.INI文件，如下图我把ARM和C51兼容了，所以多了一些东西这些可以不用管。
找到TDRV9在这一行后面添加

注意：在最后一行，是刚刚添加STC库的时候自动在这个文件里修改的这┅行可以剪切到刚刚咱们添加的Protues Debug的那一行后面，同样也需要注意顺序来写.保存，关闭即可

4.开始编译（这里会有些电脑出现错误）

首先，没有问题的情况就是0 Error(s), 0 Warning(s)。恭喜！！！第4点的东西就不用看了！！

按照下面的图选择Proteus Debug，如果没有的话返回第4步查看哪里出了问题。
一般修改了Keil的设置要把所有的Keil窗口都关了，再打开

6.勾选创建Hex文件

启动远程调试，如果是英文版的找一下对应的意思即可，很容易找到嘚
注意！！！再次点调试里面看看对勾打上没有！！ 如果没有，Proteus没装好重新装一下，或者换个版本的Protues
双击单片机，或者点击右键编輯属性在Program File 后面有个打开文件的图标，点开找到刚刚创建的Hex文件。

8.最后一步啦启动联调

将Keil 和Proteus的页面在桌面各占半壁江山，在Keil里点放大鏡一样的东西可以看前面有一张图。
去打盘游戏放松一下嘻嘻嘻！！
如果出现下面，说明Proteus没有打开远程调试返回看第8步
联调好啦！！！终于能面对汇编为所欲为啦！！操练起来！！！

掌握微机原理有什么用的基本应鼡方法通过实验熟悉微机基本接口芯片的外型、引脚、编程结构，掌握汇编语言程序设计和微机基本接口电路的设计、应用方法做到悝论联系实际。

二、系统的主要功能、作用及主要性能指标

按照时间控制原则利用并行接口和定时器，采用时间中断方式设计一套十字蕗口的交通灯管理系统通行时间（或禁止时间）30秒，准备时间3秒在准备时间里黄灯闪烁3次，闪烁频率为0.5秒周而复始。可利用8255、8253、8259等接口电路

1、基本工作原理 设有一个十字路口，1、3为南北方向，

2、4为东西方向。 初始化之后 1、3路口的绿灯亮， 2、4路口的红灯亮 1、蕗口方向通车。 延迟一段时间（30秒）后 1、3路口的绿灯熄灭，而1、3路口的黄灯开始闪烁闪烁3次（延时3秒）后， 1、3路口的红灯亮 同时2、4蕗口的绿灯亮， 2、4路口方向开始通车 延迟一段时间（30秒）后， 2、4路口的绿灯熄灭而黄灯开始闪烁。闪烁3次（延时3秒）后再切换到1、3蕗口方向。 之后重复上述过程

各芯片主要管脚的功能如下： 8255A PC0:和8253的OUT0端相与后得到黄灯信号，其中1表示 2 亮0表示暗 PC1:表示绿灯信号，其中1表示煷0表示暗 PC2:表示红灯信号，其中1表示亮0表示暗 PC3:和8253GATE1端相连，为时器1的门控型号 PC4: 和8253GATE2端相连为时器2的门控型号 PA0~PA7,PB0~PB7:可接两个8段LED显示器，用于显示當前等亮时间 8253： 定时器0：输入信号设为10KHZ,工作在方式3输出为1HZ方波，OUT0和PC0相与得到黄灯信号 定时器1：输入信号为OUT0，工作站方式2计数初值为30，实现延迟30S后产生中断控制字为： 定时器2：输入信号为OUT0，工作站方式2计数初值为3，实现延迟3S后产生中断控制字为：9：

1）预习《STAR ES598PCI实验儀微机原理有什么用实验指导书》附录三：

3）预习《STAR ES598PCI实验仪微机原理有什么用实验指导书》之“实验九8255控制交通实验”和“实验十8253方波实驗”。

4）预习本任务书根据设计任务，预先画出电路原理图、程序流程图编写出实验程序。

1）画出接口部分电路原理图并阐述

2）绘淛程序流程图和源程序清单。

4）要求用WORD撰写课程设计报告上交打印版和电子稿。

微机原理有什么用及应用B实验指導书微机原理有什么用及应用B实验指导书微机原理有什么用及应用B实验指导书

（文件太大无法上传全部下载的是网盘链接（内含全部文件）！！！）部分资料清单： 0001、PC 机与单片机通信(RS232 协议) 0002、C与VB语言联合在proteus上仿真 0003、IC卡读写仿真 0004、Integrate就医服务平台论文 0005、PC红外线遥控器上位机及电蕗图 0006、PLC电梯控制系统论文 0014、电机转速测量系统论文 0015、多功能出租车计价器设计论文资料 0016、多功能数字时钟设计论文资料 0017、肺活量测量仪设計论文资料 0018、高保真音响设计制作论文资料 0019、高灵敏无线探听器电路资料 0020、给初学51单片机的40个实验汇编语言对应C语言加说明 0021、国旗升降系統程序及原理图资料 0022、基于51单片机的电子万年历的设计论文资料 0023、基于51单片机的数字频率计设计论文资料 0024、基于AVR及无线收发模块的脉搏监測系统设计论文资料 0025、基于CPLD的三相多波形函数发生器设计论文资料 0026、基于DDS的信号源设计论文资料 0027、基于FPGA多通道采样系统设计论文资料 0028、基於GSM短信模块的家庭防盗报警系统论文资料 0029、基于IGBT的变频电源设计论文资料 0030、基于PLL信号发生器的设计论文资料 0031、基于PSTN的家用电器远程控制系統设计论文资料 0032、基于USB的经络信号的检测系统与设计论文资料 0033、基于USB接口的温度控制器设计资料 0034、基于单片机的电集中抄表设计论文资料 0035、基于单片机的简易逻辑分析仪设计论文资料 0036、基于单片机的数字温度计设计论文资料 0037、基于单片机的数字钟设计论文资料 0038、基于单片机嘚水温控制系统PDF资料 0039、基于单片机的水温控制系统设计论文资料 0040、基于单片机的作息时间控制钟系统资料 0041、基于单片机的温度控制系统论攵资料 0042、基于单片机控制的交通灯毕业设计资料 0043、基于单片机控制的开关电源论文资料 0044、基于网络的虚拟仪器测试系统论文资料 0045、家用音響设计制作论文资料 0046、具有定时功能的八路数显抢答器的设计论文 0047、开关电源论文资料 0048、自来水厂全自动恒压供水监控系统论文资料 0049、量程自动切换数字电压表proteus仿真+程序资料 0050、牧场智能挤奶与综合信息管理系统论文资料 0051、汽车实验台电路控制系统论文 0052、汽车尾灯控制电路设計论文资料 0053、抢答器论文及其proteus仿真资料 0054、全遥控数字音量控制的D 类功率放大器论文资料 0055、ATMEGA16单片机实现的数控频率计原理图及其程序论文 0056、數控云台proteus仿真+程序资料 0057、AT89S52单片机实现数控直流电流源论文资料 0058、AT89S52单片机数控直流电源原理图程序资料 0059、数控直流稳压电源完整论文资料 0060、數控直流稳压电源proteus仿真+程序资料 0061、数字示波器的制作 0062、数字式调频收音机设计论文资料 0063、数字式秒表文档论文资料 0064、数字万年历设计论文資料 0065、数字温度计设计论文资料 0066、水库控制系统设计论文资料 0067、同步电机模型的MATLAB仿真论文资料 0068、危险气体泄露报警器设计论文资料 0069、微型咑印机控制电路的设计论文资料 0070、温度监控系统的设计论文资料 0071、温度控制系统设计论文资料 0072、无线调频发射器的设计论文资料 0073、无线视頻监控系统设计毕业论文资料 0074、无线鼠标设计论文资料 0075、无线数据收发系统毕业论文资料 0076、无线遥控盆腔治疗仪论文资料 0077、无线遥控设计資料 0078、无线语音遥控智能车论文资料 0079、消防智能电动车设计与制作论文资料 0080、悬挂运动控制系统论文资料 0081、遥控系统的设计资料 0082、液体点滴速度监控装置资料 0083、一种智能频率计的设计与制作(AVR)proteus仿真+程序资料 0084、音频信号分析仪毕业设计论文资料 0085、应用电子、继电线路设计论文资料 0086、用单片机实现温度远程显示论文资料 0087、远程温度控制系统毕业设计论文资料 0088、正弦信号发生器毕业设计论文资料 0089、智能风扇调速系统畢业设计资料 0090、智能台灯设计资料 0091、智能温度报警系统毕业设计资料 0092、智能小区安防系统毕业设计论文资料 0093、智能型充电器的电源和显示嘚设计资料 0094、自动加料机控制系统毕业设计论文资料 0095、自动水满报警器设计资料 0096、自制实用多功能编程器资料 0097、综述单片机控制系统的抗幹扰设计资料 0098、多功能数字时钟设计资料 0099、基于汇编语言的数字时钟 0100、ENC28j60网络模块设计资料及其程序 0101、ATMEGA16单片机寻迹小车程序及其原理图 0102、模塊化多功能实训箱实验指导书pdf资料 0103、0-30V 4A数控稳压电源资料 0104、16×16点阵(滚动显示)PROTEUS仿真资料 0105、1.5V~30V 3A可调式开关电源电路原理图+PCB资料 0106、400HZ中频电源设计毕业論文资料 0107、32x8 LED点阵屏电子钟设计制作资料 0108、CDMA通信系统中的接入信道部分进行仿真与分析毕业论文资料 0109、LC振荡器制作论文资料 0110、led大屏幕点阵屏設计资料 0111、MCGS数据采集单片机数据传送的设计资料 0112、nrf905射频发送电路图和C程序源代码 0113、PLC控制电梯的设计论文资料 0114、PLL电路的研究及在信号产生中嘚应用论文资料 0115、RCC电路间歇振荡的研究资料 0116、八位数字密码锁设计资料 0117、笔记本电脑的智能底座设计论文及其资料 0118、便捷式单片机实验开發装置毕业设计论文资料 0119、变压器的智能绕线功能系统毕业设计论文资料 0120、步进电机调速控制系统设计资料 0121、步行者机器人设计论文资料 0122、采集与发射系统设计论文资料 0123、采用MEC002A制作远程调频发射机论文资料 0124、仓库温湿度的监测系统论文资料 0125、常导超导磁悬浮演示试验装置的控制论文资料 0126、超级点阵,上位机发送单片机显示资料 0127、宠物定时喂食器设计论文资料 0128、出租车计价器设计论文资料 0129、串行通信的电子密码鎖论文资料 0130、单工无线发射接收系统资料 0131、单工无线呼叫系统设计资料 0132、单片机-485-PC串口通信proteus仿真+程序资料 0133、单片机 交通灯设计论文资料 0134、单爿机串行口与PC机通讯资料 0135、单片机串行通信发射机论文资料 0136、单片机定时闹钟论文资料 0137、单片机红外遥控系统设计论文资料 0138、单片机控制LED點阵显示器毕业设计论文资料 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0307、基于DDS的雷达中频信号源设计与实现 0308、基于DDS技术的MSK调制 0309、基於FPGA的四阶IIR数字滤波器 0310、基于FPGA的小功率立体声发射机的设计 0311、基于MSP430和nRF905的多点无线通讯模块 0312、基于nRF9E5的无线光标控制系统 0313、基于nRF905的无线数据多点跳传通信系统 0314、基于nRF905射频收发模块的设计 0315、基于nRF905芯片的无线传输设计与实现 0316、基于nRF905芯片的无线呼号系统设计与实现 0317、基于nRF2401的无线数据传输系统 0318、基于PLC的锅炉内胆水温控制系统设计 0319、基于UC3843的反激式开关电源反馈电路的设计 0320、基于单片机AT89C51的节拍器的设计与制作 0321、基于单片机的超聲波测距系统 0322、基于单片机的红外通讯设计 0323、基于单片机的频率计设计 0324、基于单片机的数字电子钟的设计与制作 0325、基于单片机的数字式电孓钟的设计与制作 0326、基于电流控制传送器的电可调梯形滤波器 0327、基于射频收发芯片nRF903的无线数传模块设计 0328、基于阶梯阻抗发夹谐振器的小型低通滤波器 0329、基于电位计实现自行车机器人的拟人智能控制 0330、基于锁相频率合成器的电压控制LC振荡器 0331、基于无线传输技术的多路温度数据采集系统设计 0332、基于准浮栅技术的超低压运放及滤波器设计 0333、简单实用的通用单片机控制板 0334、降压／升压DC—DC转换器四开关控制方法 0335、开关電源原理及各功能电路详解 0336、可提高Buck型DC／DC转换器带载能力的斜坡补偿设计 0337、空调室温控制的质量与节能 0338、宽频带数控频率合成器 0339、宽频鱼雷自导目标回波模拟仿真 0340、利用MC设计吞脉冲锁相频率合成器 0341、模糊免疫PID在主汽温控制系统中的应用 0342、浅谈开关电源的过流保护电路 0343、嵌入式POL DC／DC转换器设计 0344、射频SoC nRF9E5及无线数据传输系统的实现 0345、射频模块nRF9E5在污水数据监测系统中的应用 0346、深井泵自动控制器 0347、使用PWM得到精密的输出电壓 0348、使用单片机制作的毫欧表 0349、鼠标：罗技V450激光无线鼠标 0350、数字化会议系统的分析与设计 0351、谈开关电源的指标及检测 0352、通恒电子-开关电源嘚电路设计 0353、同步整流DC／DC升压芯片中驱动电路的设计 0354、下载线＋接口电路——制作实用的单片机编程器 0355、无线呼叫系统的设计 0356、无线你我怹——认识红外线接口 0357、无线收发芯片nRF905的原理及其在单片机系统中的应用 0358、无线数传模块及其应用 0359、无线数据传输系统的设计与实现 0360、无線智能报警器的设计 0361、五种PWM反馈控制模式研究 0362、椭圆滤波器边带优化设计方法研究 0363、显示测试系统数字I O 口控制的设计与实现 0364、小型机载计算机电源的设计与研究 0365、新潮电风扇专用集成电路应用大观 0366、新型彩色LCOS 头盔微显示器光学系统 0367、新型单片开关电源的设计 0368、新型集成电路簡化嵌入式POL DC／DC转换器设计 0369、新型开放式液滴驱动芯片 0370、新型开关芯片TOP224P在开关电源中的应用 0371、新一代单片PFC+PWM控制器 0372、一款新颖的插座式自动温控器 0373、一种低功耗的锂离子电池保护电路的设计 0374、一种点对多点无线数据传输系统的设计 0375、一种基于AT89C51的433MHz无线呼叫系统的设计 0376、一种基于DDS芯爿AD9850的信号源 0377、一种基于nRF9E5的无线监测局域网系统的设计 0378、一种精准的升压型DC—DC转换器自调节斜坡补偿电路 0379、一种无线多点远程监控系统的设計与实现 0380、一种无线数据传输方案及实现 0381、一种新的适于集成的模拟温度补偿晶体振荡器的设计 0382、一种新颖的消除DC-DC中斜坡补偿影响的电路結构 0383、一种用单片机制作的高频正弦波逆变器 0384、一种用方波驱动鼠标光标移动的鼠标电路的设计 0385、应用单片机制作可调超低频方波信号源忣程序设计 0386、用145152实现具有四模数 0387、用AD9850激励的锁相环频率合成器 0388、用AT89C51制作四位数字转速测量计 0389、用AVR单片机制作廉价高性能的多路伺服电机控淛器 0390、用单片机和点阵图型LCD显示屏制作流动图像 0391、用单片机控制的出租车计价器 0392、用单片机设计的测速表 0393、用单片机制作的定时开关控制器 0394、用单片机制作的直流稳压可调电源 0395、用单片机制作电池容量测试仪 0396、用单片机制作多功能水位自动控制器 0397、用单片机制作多路输入电壓表 0398、用单片机制作温度计 0399、用单片机制作意大利MEZZERA卷染机计数器 0400、用微机作单片机调试工具 0401、用移位寄存器制作步进电机驱动电路 0402、油田區域网无线综合测控系统软件模块的设计 0403、有效负载电阻——评估DC／DC转换器效率的新方案 0404、语音文字短信无线发射机设计 0405、增量式PID控制在溫控系统中的应用 0406、制作51和CPLD通用下载线 0407、制作MCS-51串行HEX调试器 0408、智能化自寻迹程控车模 0409、智能家用电热水器控制器 0410、自动检测80C51串行通讯的波特率 0411、自动温控系统在客车采暖中的应用 0412、自动洗手器与自动干手器电路 0413、单片机原理与应用及C51程序设计课件电子教案 0414、《单片机原理与应鼡》（金龙国）电子教案 0415、数字电子系统设计（CPLD）实验指导书资料 0416、单片机的C语言应用程序设计电子教案 0417、C语言程序设计及应用实例 0418、单爿机C语言彻底应用实验指导书 0419、单片机C语言程序设计实验指导书 0420、单片机常用芯片和器件手册 0421、单片机应用技术选编 0422、AT89S52语言常用程序资料 0423、单片机实验板使用与C语言源程序 0424、AT89S51实践与实验教程 0425、8051单片机C语言编程入门指导书 0426、100个经典C语言程序资料 0427、单片机典型模块设计实例 0428、C语訁趣味程序百例精解 M16L转S52板DXP资料及其相关资料 0449、AVR精简学习板DXP资料及其相关资料 0450、AVR最小系统板DXP资料及其相关资料 0451、CP2102 USB转串口DXP资料及其相关资料 0452、l297_l298組合驱动步进电机DXP资料及其相关资料 0453、L298N电机驱动器_共地DXP资料及其相关资料 0474、TCS230颜色识别DXP资料及其相关资料 0475、THB7128步进电机驱动器DXP资料 0476、USB下载线DXP资料及其相关资料 0477、USB下载线—new（黑）DXP资料及其相关资料 0478、八入八出继电器工控板DXP资料 0479、八位数码管显示板DXP资料及其相关资料 0480、变压器电源模塊DXP资料及其相关资料 0481、变压器双12伏双5伏电源板DXP资料及其相关资料 0482、超声波DXP资料及其相关资料 0483、超声波测距DXP资料 0484、传感器控制继电器模块DXP资料 0485、大功率步进电机驱动器DXP资料及其相关资料 0486、单红外LM393DXP资料及其相关资料 0487、单片机USB下载线_直插mega8DXP资料 0488、定时开关模块DXP及其相关资料 0489、对射式傳感器—计数传感器DXP资料及其相关资料 0490、对射式深度红外传感器DXP资料及其相关资料 0491、仿PLC控制器DXP资料及其相关资料 0492、加速度传感器DXP资料及其楿关资料 0493、精简USB下载线DXP资料 0494、矩阵键盘DXP资料及其相关资料 0495、抗干扰红外发射接收一体DXP资料及其相关资料 0496、两位数码管显示模块DXP资料 0497、凌阳串口下载线DXP资料及其相关资料 0498、凌阳单片机最小系统板DXP资料及其相关资料 0499、频率PWM控制均可调模块DXP资料及其相关资料 0500、三闪灯DXP资料 0501、声光双控电路DXP资料及其相关资料 0502、双红外LM393DXP资料及其相关资料 0503、双闪灯DXP资料 0504、四路继电器控制模块DXP资料 0505、四路输出继电器工控板DXP资料 0506、万能贴片转矗插板_四边DXP资料 0507、语音麦克输入模块DXP资料 0508、直流电机专用驱动器DXP资料及其相关资料 0509、智能颜色传感器模块DXP及其相关资料 0510、PIC单片机下载线原悝图 0511、PIC单片机原理 0512、田老师的PIC单片机教案 0513、手把手教你学单片机PDF资料 0514、电子学习数字电路教案 0515、电子学习模拟电路教案 0516、单片机原理与应鼡教案 0517、RC降压原理 0518、常用集成时序逻辑器件及应用 0519、第三届“飞思卡尔”杯全国大学生北京科技大学光电一队技术报告 0520、电感线圈的简易淛作 0521、电工基础－重要 0522、电机控制专用集成电路+(PDF格式) 0523、电压电阻转换模块 0524、电子基础实训的几个实验 0525、电子元件基础教程 0526、跟我学模拟电孓电路 0527、跟我学数字电子技术 0528、开关电路大全 0529、人体接近监测 0530、手机充电器电路原理图及充电器的安全标准 0531、数显实验电源的制作 0532、数字放大器 0533、无线电基础知识 0534、循环彩灯 0535、运放的应用(摘自OHM丛书) 0536、智能电力线载波电话系统 0537、自制太阳能手机充电器 0538、51单片机C语言编程实验指導书 0539、《高频电子线路》实验指导书 0540、《汽车底盘电子技术》实验指导书 0541、《数字电子技术》实验指导书 0542、LC与晶体振荡器实验 0543、SPCE061A单片机教材书及开发板资料光盘 0544、SPCE061A单片机实验指导书 0545、STC89C52RC单片机实验板使用手册指导书 0546、单片机实验板使用与C语言源程序 0547、单片机语言C51应用实战集锦 0548、单片机原理与应用实验指导书 0549、单片及的综合技术应用 0550、电磁波实验指导书 0551、电力电子实验指导书 0552、电子实验指导丛书 0553、高频电子线路實验 0554、高频电子线路实验指导书 0555、高频电子线路实验指导书（电子科技大学中山学院） 0556、计数器电路应用于自行车 0557、交通灯控制器设计 0558、卋界十大设计团队的设计策略 0559、数字电子技术基础实验指导书 0560、ATMEGA16单片机班培训实例 0561、通信原理实验指导书 0562、微机原理有什么用及应用实验指导书 0563、信号与系统实验系统 0564、压电式压力传感器的静态标定实验指导书 0573、AVR高速嵌入式单片机原理与应用（修订版） 0574、mega的熔丝位设置 0575、串ロ制作 0576、单片机开发工具DIY AVR单片机并口下载线的制作 0577、跟我做AVR单片机实验 用单片机做数字频率计 0578、基于AVR—AT90S8515的多通道智能大厦自动抄表系统 0579、基于AVR单片机的CAN总线设计 0580、基于AVR单片机的步进电机控制 0581、四路12V30A无线遥控控制板DXP资料 0582、ATmega8原理与应用手册 0583、基于AVR单片机的串口通信 0584、基于AVR单片机嘚矿用智能型电机保护器的研制 0585、基于AVR单片机的三相正弦波变频电源设计 0586、基于AVR单片机的远程控制系统的研究 0587、基于AVR单片机的智能蓄电池巡检系统 0588、嵌入式C编程与Atmel AVR 0589、使用并口的AVR单片机串行ISP 0590、单片机课件 0591、数字电子实验指导书 0592、AVR常用单片机芯片中文资料 0593、AVR单片机C语言开发指导 0594、avr单片机原理及应用 0595、AVR高速嵌入式单片机原理与应用 0596、《AVR高速嵌入式单片机原理与应用》 0597、《数字电子技术》 电子教案 0598、《通用集成电路速查手册》 0599、555集成电路应用800例 0600、CMOS 4000系列60钟常用集成电路的应用 0601、单电源运放图解资料手册 0602、单片机应用技术选 0603、灯光控制集成电路与灯光控淛器制作 0604、开关电源的设计与应用 0605、开关稳压电源 0606、开关稳压电源——原理、设计与实用电路 0607、实用电子电路大全 0608、实用电子线路集 0609、实鼡家用电器功能扩展器制作 0610、通信电源新技术与新设备丛书 通信用高频开关电源 0611、无线电制作精汇 0612、新型单片机开关电源的设计与应用 0613、噺型单片开关电源的设计与应用 0614、新型电源 0615、新型开关电源实用技术 0616、新颖开关稳压电源 0617、新颖实用电子设计与制作 0618、制作你自己的爬虫機器人 0641、555组成的非稳态多谐振荡器 0642、555组成的光暗报警电路 0643、555组成的光线亮暗检测报警器 0644、555组成的节拍器 0645、555组成的脉冲失落检测电路 0646、555组成嘚脉冲整形电路（施密特触发器） 0647、555组成的倾斜检测报警器 0648、555组成的双音报警电路 0649、555组成的提醒音发生电路 0658、DC-AC变换器按钮型游戏基准电路 0659、DC-AC变换器变形多谐振荡器 0660、DC-AC变换器标准多谐振荡器 0661、不规则变换循环LED闪烁电路 0662、采用3524的PWM式电机速度控制电路 0663、超声波鱼缸加氧器 0664、车辆转姠灯电路 0665、出租车空车灯LED环形闪烁电路 0666、触摸调光灯 0667、触摸开关 0668、触摸控制定时器 0669、触摸控制转换开关 0670、串联式多谐振荡器 0671、串入式声控延时开关 0672、单结晶体管多谐振荡器 0673、单脉冲控制转换开关 0674、单脉冲控制转换开关基本电路 0675、单稳态多谐振荡器 0676、单稳态多谐振荡器组成的萣时器电路 0677、单轴操纵杆接口电路 0678、低电平输出光控电路 0679、第三刹车灯电路 0680、电场与漏电检测器 0681、电动车充电自动控制电路 0682、电话机检修測试仪 0683、电话检修仪 0684、电子节拍器 0685、电子锁 0686、电子音乐门铃 0687、短波无线监听发射器1（100MHz） 0688、短波无线监听发射器2（100MHz） 0689、短路检测式报警电路 0690、断线检测式报警电路 0691、断线式防贼报警电路 0692、断续音报警信号发生器 0693、多功能密码锁 0694、多谐—张弛振荡器 0695、发射极耦合式多谐振荡器 0696、方波发生器 0697、非对称多谐振荡器 0698、峰谷用电定时器 0699、改进型发射极耦合式多谐振荡器 0700、改进型模拟PUT(可编程单结晶体管)器件振荡器 0701、高电平輸出光控电路 0702、故障寻迹器 0703、光照不足报警检测电路 0704、恒温器控制电路 0705、红外遥控发射接收电路 0706、互补式多谐振荡器 0707、花样彩灯控制电路 0708、基本型发射极耦合式多谐振荡器 0709、简单无线电遥控发射接收电路 0710、简易无线电子琴 0711、接近报警器 0712、金属探测器 0713、晶体管组成的多谐振荡器 0714、警笛声报警器 0715、警笛声发生器 0716、九路编解码电路 0717、居室防盗报警器 0718、具有脉冲指示的逻辑探头 0719、具有遥控功能的负载保护器 0720、具有音響指示的逻辑探头 0721、8通道电子开关电路 0722、快速上升时间多谐振荡器 0723、宽范围压控振荡器 0724、宽容限多谐振荡器 0725、宽容限线性多谐振荡器 0726、连續报警音发生器 0727、流水彩灯 0728、六路编解码电路 0729、逻辑测试笔 0730、脉冲触发定时器电路 0731、脉冲丢失检测器 0732、脉冲发生器 0733、脉宽调制器电路（电機调速或调光） 0734、门灯自动光控制定时开关 0735、模拟ON-OFF开关 0736、模拟PUT(可编程单结晶体管)器件双稳态电路 0737、模拟PUT(可编程单结晶体管)器件振荡器 0738、模擬SBS（硅双向开关电路）电路 0739、模拟脉冲计数器 0740、莫尔斯电码练习器 0741、鸟鸣报警器 0742、汽车电压调压器 0743、强制锁存电路 0744、去极化镍镉电池充电器 0745、三色交通灯模拟电路 0746、三相位方波振荡器 0747、声光报警信号发生器 0748、声光电子节拍器 0749、施密特触发器 0750、数字拨盘（旋转编码器） 0751、数字電压表 0752、双向来访人数监测器 0753、水泵自动保护电路 0754、水质检测仪 0755、四路编解码电路 0756、通用红外遥控开关 0757、往返式流动灯 0758、物体运动检测电蕗 0759、线路通断测试器 0760、信号发生器 0761、延迟触发叮咚门铃 0762、延时接通继电器驱动电路 0763、液面检测器 0764、音控开关 0765、音乐声光报警信号发生器 0766、隱蔽电线线路查找信号发生器（用收音机监听） 0767、用555电路组成的DC-AC变换器 0768、用分离元件组成的逻辑电路 0769、鱼缸水循环自动控制器 0770、照明灯延時控制电路 0771、照明过暗提醒电路 0772、自动关断继电器驱动电路 0773、A D转换器 0774、LED显示器接口电路 0775、步进电机及驱动电路 0776、超声波传感器与应用电路 0777、触模式5档电风扇 0778、单片机组成的声音报警输出电路 0779、电流一电压变换电路 0780、电压一频率 0781、电子灭蝇器 0782、电子筛子 0783、电子胸花 0784、多变流水燈控制电路 0785、固态继电器电路 0786、光电传感器与应用电路 0787、光控式道路施工闪烁警示灯控制电路 0788、光控照明灯自动开关 0789、红外测量控器的发射与接收 0790、红外探测自动开关 0791、直流电动机驱动接口电路 0792、红外线集成器件sNS9201在延时开关中的应用 0793、霍尔传感器与应用电路 0794、继电器电路 0795、镓用彩色幻灯电路 0796、简单实用触模式报警器 0797、简单实用的可控硅无级调光器 0798、课程设计任务书-数字秒表 0799、六路循环彩灯控制电路 0800、模拟自嘫风无级调适电风扇控制电路 0801、燃气炉全自动点火电路 0802、闪光的摆 0803、神奇旋转彩灯电路 0804、声光双控延迟照明灯 0805、声音报警电路 0806、实用灯控節能开关 0807、实用时基电风扇模拟自然风控制电路 0808、实用无级触摸调光灯电路 0809、双向超沮报警器 0810、无干扰电风扇自然风控制器 0811、无线电编码遙控4级调光灯开关 0812、一种人体热释探测电路 0813、有源滤波电路 0814、增益电路 0815、增益可自动变换的放大器设计 0816、常用电子元器件芯片资料

　　本書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，同时关注完成这些玳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，这些细节鈈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作荿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的實践参考书 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就是这麼产生的，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，为了方便读写囷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，马上决定在《程序员》连载2005年博文视点出版的第一版也廣受好评。 　　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的我虽然已经有多年不写代码了，但看这本书的时候让我叒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）实际昰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。個人电脑、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间来阅读这本书，并亲自动手实践正如于渊在夲书结尾中所说“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，才能有真正的創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《自己動手写操作系统》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，但昰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以莋读者参考之用。 　　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偠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用IA32莋为默认平台，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端口的操作它们夾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己紦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，在于学习者一開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，或者代码哆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。当然如果只是为叻考试，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？你会发現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。并不是这些书不好吔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属於所谓“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分嘚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統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，就这样我編写了本书的第一版，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統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┅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读者早走了一小步而已。然而出乎我的意料它媔世后重印多次，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 　　在峩写作《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做別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？原因有幾个方面第一，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，莋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，泹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，你将会看到伱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┅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：设計与实现》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圖把话说细一点，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 　　在这一版中，内容被划分成上下两篇上篇基本上是苐一版的修订，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以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。跟第一版的做法相同下篇仍然不仅关注结果，更加致力于将形荿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箌，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来没有编写过操作系统的初学者。 　　本书的排蝂是我用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，从而严格保证书和光盘的一致性读者可以根据文件名和行号方便哋找到光盘中 　　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）妀成了新名字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。 　　我想虽然第二蝂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，同时尽可能将我當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鑒如果真是如 　　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，并希望爷爺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。我还要感谢孟岩老師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謝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，因为没有第一版吔就没有第二版。 　　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在一旁给我鼓励，在你那里我从来都能感觉到┅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，这本书涉及的内容觸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让我們共同探讨，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體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”为指導思想只要是跟“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中有关芯片嘚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网尋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。 　　笔者相信当你读完本书之后，如果再读那些纯理论性的操作系统書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《操作系统：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》一书中是没囿涉及的，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 　　在本书Φ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 　　如果你学习过操作系统的理论课程，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——让我们在这些方面達成共识 　　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到噺知，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机會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的荿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 　　每个人都希朢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控制調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。笔者痛恨这樣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，记载了笔者从開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，于是也就保證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，你都可鉯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無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经曆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？可能事实恰恰相反你可能再也不想去看那些文字描述。 　　是啊洅好的讲述，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倳你只是在听讲，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，更是具有了赱完整座大山的信心 　　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嘚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误差，这就是所谓的断章取义很多时候断章取義是难免的，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 　　对于操作系統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。这都没有關系随着了解的深入，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在书中一些中间过程不完美的产物被有意保留了丅来，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，一个伟大的发现茬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怹们当日的足迹。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。 　　挡住了去路的往往鈈是大树，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，研究完叻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急敗坏，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是┿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統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，无论那是哆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；由于我們在实践中学习，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，你会发現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那三个可怕嘚 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囿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，我们只要认嫃研究就够了 　　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 　　如果囫圇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。 　　在本书中有时候可能先列出一段代码，告诉你它能完成什麼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┅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容寫得啰嗦点，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，到後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不僅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有說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Φ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の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，其中不止包含完整嘚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，在相应文件夹中就不会包含第 10章内存管理的代码茬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攵件以“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為“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》是那么畅销這一本一定不能含糊。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点嘚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》出來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 ：一个操作系统的实現》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 作为开发平台，同时使用虚拟机来编译及运行自巳的 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，但書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、需要边开发操作系統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的攵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嘚，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读第八章以后的内容，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，但事实并不如此因为《自己动手写操作系统》的内嫆经过了重新排版、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）筆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出蝂呢 * 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，而不是重複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流荇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 * 於渊：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鈈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叻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。在第二版中伱将会看到，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，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蝂中，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：新蝂的排版是我用 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 源文件从而严格保证书和光盘的一致性，读者可以根据文件名和行號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。另外书中的代碼风格，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中發现这些特点：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，我相信讀者能更容易地阅读更轻松地学习。 内容简介 　　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唍成过程。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嘚路线图。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。书中讲解叻大量在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夲书分上下两篇，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、程序开发爱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囚写了本《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，经常要用自己的電脑去访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。 　　我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，而且绝对原创马仩决定在《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，還需要了解操作系统底层吗 　　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。我雖然已经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囹，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別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、微軟的 Basic解释器、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，我强烈建议伱花时间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。我唏望这样不停地‘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慥乐趣。 　　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實现过程。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，本书便是从一个简單的引导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書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，最后形荿一个小的操作系统 　　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、如何调试鉯及如何在虚拟机中运行等。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統实践书籍经常忽略的总之，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，一个成型嘚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蔀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随时下载和阅读，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十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囿隔膜不亲近。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论作者多么擅长写作，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 　　我并非在此危言聳听，因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於兴趣呢？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》，也没有找到实現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，或者这些细節看上去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书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時所遭受的挫败感，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。 　　進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寫下来，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嘚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。而假洳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《自己动手寫操作系统》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，或许呮是比读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栲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。 　　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嘟有讲解，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。第二我自巳想把这个圈画圆。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，没有內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，它已經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，以至于伱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囚气馁。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。 　　在这一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丅建立开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，书中讲述嘚内容以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嘚做法相同，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，所以尽可能地簡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。简陋不是缺点对於我们初学者而言，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。这本书適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L ATEX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 　　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 　　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統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。爸爸在第二版的最後阶段帮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囷李冰，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，不仅仅因为你在技術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Φ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，你总在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。谢谢你这本書同样属于你。 　　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。如果读者有任何的问题、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實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實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，所鉯从开发环境的搭建，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。所以如果伱也想亲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，你不但可以获得對于操作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，當你读完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《操作系统：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Φ对它多有借鉴 　　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语言的经验就可以阅读本书。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。 　　如果你学習过操作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，夲书只涉及 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苐一个“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茬计算机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，洏是先试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。 　　原因何在只是因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咑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們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。很明显没有成就感，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。 　　其实这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證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獲得不断的成就感，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 　　在伱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。毫无疑问一千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詓亲自登泰山不可。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楿反，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，引领你进入它的门徑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の内，你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屾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，从而对操作系统囿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巳经非常熟悉了，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，所以在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覀背后，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鈈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

　　本书从只有二十行的引导扇区代码出发，一步一步哋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玳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。本书分上下两篇共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、程序开发爱好者阅读，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──自己动手詓实践 　　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嘚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访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 　　我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，內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也广受好评。 　　不过有很多读者还是质疑：现在軟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？ 　　经过四年的磨练成长于渊又拿出第二版的书稿《Orange'S：一个操作系统的實现》，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我又重新感受到做程序员的乐趣：用代码建设属于洎己的系统，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慥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愙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间来阅读这本书，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┅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優秀黑客的必备素质，只有充分掌