硬核子牙：我准备写一本《带你手写64位多核操作系统》的书！

哈喽，我是子牙，一个很卷的硬核男人

深入研究计算机底层、Windows内核、Linux内核、Hotspot源码……聚焦做那些大家想学没地方学的课程。为了保证课程质量及教学效果，一年磨一剑，三年先后做了三个课程：手写JVM、手写OS及带你用纯汇编写OS、手写64位多核OS及Linux内核…

没错！如标题所说，我准备写书了！你一定很想知道我为什么突然决定开始写书了吧，毕竟这几年那么多小伙伴建议我写书我都以忙推辞了…

原因一呢，当真盛情难却了！好几个出版社找我约书，有的出版社隔一阵子就来问一下，我实在不忍心拒绝了…

原因二呢，经过了两年半的奋斗，公司总算过了生存线，也有相对充足的现金流应对可能出现的突发情况，可以腾出点身心去好好写一本大家需要的、通俗易懂的书

你一定又想知道我准备写什么书吧？

你一定还想知道那么多书可以写，我偏偏选了这本吧

因为你只有手写一个64位多核操作系统，你才能将计算机专业课融会贯通：汇编、C语言、C++、数据结构、机组、计网、存储原理、数据库、操作系统…有了这个底子，那计算机世界于你，就通了，天高任鸟飞！基本你想写什么就写什么，想研究什么都可以去研究：Linux内核、Windows内核、病毒、外挂、Java虚拟机、MySQL源码、嵌入式…

还有一个原因，这本书刚好是我的新课【实战Linux内核】中的课程内容，比较熟，写起来比较快！当然，书肯定没有听课来得那么直观，所以学起来有困难又想拿下os的小伙伴，可以考虑加入我的直播课

这本书的内容还是非常多的，我给自己的目标是一周写2-3篇，争取明年年底能够出版，我一定可以做到的！我会先把写出来的内容放公众号【硬核子牙】供大家学习，为即将出版的书攒点人气。如果大家觉得有收获，希望大家帮我转发一下，不然到时候出版没人买，哎呀，那就老尴尬了呀~

本篇是开篇，我给大家整体讲一下这本书会讲哪些内容，大家看完，能学到哪些东西

01  关于本书

本书第一版是基于x64多核架构，后续版本会加入目前主流的CPU架构如：ARM、MIPS、RISC-V。有兴趣写书的、有实力的小伙伴可以加我微信【ziyaos】，备注【写书+CPU架构】，到时一起

你是不是想问：我不是搞x64架构的，我适合看吗？当然！其实对于一个os内核来说，体系架构相关的代码只占整个内核代码的10%可能都不到，绝大多数代码都是与架构无关的，比如：内存管理、进程线程、IPC、ITC、网络…当然，它们依托体系架构提供的机制才能运行，所以那10%是不可或缺的！

相对来说，x64架构是最复杂的，所以多学一种体系架构，多学一种最复杂的体系架构，对于后续的学习，价值是巨大的！不要恐惧学习，学的东西多了，掌握的思想多了，才能练出对某个行业的直觉，接受新知识新思想的能力才会更强！本人亲身经历如此！

本书是一本实战类书籍，即不是光看懂就可以的，你得跟着做，你得写出一个你自己的操作系统才算真正学会！关于学习环境，我之前写过一篇文章，需要的自取 传送门

那大家看完以后，能有哪些收获呢：

1. （最重要的）将汇编、C语言、OS融会贯通

2. 深入理解汇编语言，尤其是执行流，能够熟练使用汇编语言编程

3. 深入理解C语言，能脑补出C语言编译后的汇编代码及运行时的内存图

4. 熟练使用汇编语言操控硬件，汇编、C语言之间的互调及开发时的调试

5. 深刻理解CPU运行模式、CPU寻址、用户态内核态之间的互切

6. 深刻理解屏幕驱动底层实现，printf、printk底层实现

7. 深刻理解物理内存、虚拟内存、CPU的段页机制、CPU的运行逻辑

8. 深刻理解中断的底层实现，键盘中断、时钟中断底层实现

9. 深刻理解任务切换、线程上下文、系统调用

10. 64位CPU的段页门机制、多核中断控制芯片APIC、多核任务切换机制……

我们在Linux平台上开发服务器端程序，我们是面向Linux提供的API编程；我们在Windows平台上开发给用户使用的程序，我们是面向Windows提供的API编程……那我们开发操作系统呢？是面向谁提供的API（机制）编程？是面向核心硬件如主板、CPU、内存、硬盘等提供的机制开发出来的

接下来给大家讲讲，操作系统是如何基于核心硬件提供的机制开发出来的

02  主板

最重要的肯定是主板了。我这里说主板重要不是因为CPU、内存条、硬盘、网卡…都插在上面，当然这也很重要！从手写os的角度来说，还有其他原因

其一，所有的os最开始肯定都是在硬盘中的，有的人可能会说：不是由boot loader将os载入内存的吗？是的，那是谁把boot loader运行起来的呢？对，就是主板！准确地说，是存储在主板上一个被称为【SPI Flash】的芯片中的程序。这里面存储的程序，以前叫BIOS程序，是配套MBR磁盘结构使用的，这套组合已经过时了。现在这里面存储的，就是鼎鼎大名的UEFI程序，当然也可以配套MBR磁盘结构使用，这样就有点大材小用了，它是配套GPT磁盘结构使用的

内存管理在os中是非常非常重要的，但是初始应该是你得先知道你的内存容量才能谈管理。那我们写os的时候，如何知道内存容量呢？当然方式有多种，但是最常见的就是使用BIOS提供的0x15号中断。这就引出了说主板是最重要的第二个原因，主板会为你填充初始的底层硬件中断处理例程，如果没有它，boot loader想将os载入内存是不可能做到的！

可以这样说，主板是os的母体，除了核心硬件，很多总线也非常重要，比如你可能听过这些：地址总线、数据总线、控制总线、PCIe…

忘了提主板上一个很重要的芯片：中断控制芯片。比如单核中断可编程控制芯片8259a、多核中断高级可编程控制芯片APIC

所有这些，都是写一个os必备的，也是我们这本书会重点讲的。我会告诉你如何用汇编去操控激活它们、操控它们，为你所用！期待不？

03  CPU

关于CPU，我之前已经写过一篇文章，建议大家一定要看看 传送门

所有的核心硬件里，CPU的东西是最多的，也是最难理解的，这是从学的角度。如果从教的角度，也是最难讲得通俗易懂的知识点，因为它本身就很抽象。从研究的角度来说，那简直是折磨，几乎没有资料，只能啃这玩意

Intel开发手册！！我口语不行，看英文文档贼溜，就是这么练出来的！看了好多好多英文文档了，感觉都形成惯性了…

04  内存

关于内存，我之前也写过一篇，建议大家一定要看看 传送门

其实从硬件角度来说，内存是没什么东西的，就是通过0x15号中断，或者UEFI提供的函数GetMemoryMap，或者通过解析ACPI表，来获取到内存信息，就没了。对了，还有一个，CPU的页机制，就是大家所熟知的虚拟内存。如果你听过CPU有段机制，是的，对内存也有一定的影响。但是这些都是非常简单的

但是很明显大家在研究Linux的内存管理的时候，发现远远比这个要复杂N倍，这个复杂度是os带来的，比如Linux中的伙伴算法、slab、VMA、缺页管理、页面回收、反向映射…这些东西你为什么很难理解呢？其实还是欠缺基础造成的。这些基础，都在这本书里！

任何行业，学习节奏是非常重要的，节奏对，事半功倍，节奏不对，事倍功半。其次重要的就是答疑，在答疑的过程中给你做知识串联。这也是学习要找名师的原因所在！

enjoy·结语

开篇就讲到这里吧，相信从这篇文章里，你已经知道了，这将是一段特别有趣的旅程，我应该会写得很快乐！你是不是想问你能不能学得很快乐，哈哈，那应该不可能，学习总是痛苦的，不痛苦那就不是在学习，是在复习！

因为痛苦，所以很多人不愿意学习，也就改变不了自己的命运，求而不得，最后生怨！何苦，何必…

对了，如果你汇编、C语言不是很好，可以看看我讲课的视频，免费分享