操作系统实战45讲

彭东，网名 LMOS，Intel 傲腾项目关键开发者，《深度探索嵌入式操作系统：从零开始设计、架构和开发》作者。研究操作系统数十年，精通 Linux、BSD、SunOS 等开源操作系统内核，也对 Windows 的 NT 内核有一定研究。

曾独立开发过两套全新的操作系统内核：LMOS 和 LMOSEM。其中 LMOS 先后发布了 8 个测试版本，至今已是一个多进程、多 CPU、支持虚拟内存的全 64 位操作系统内核（x86_64 体系下），代码量达 10 万余行。LMOSEM（基于 ARM 体系）则是嵌入式操作系统的新尝试，实验了不同于 LMOS 的新架构、新代码。

除此之外，彭东也做过 Linux 内存管理以及虚拟化，开发过 NT 文件系统过滤驱动。对计算机底层技术亦有深入了解，尤其是操作系统、编译器、数据库等基础架构方面。

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。

只要我们使用计算机，就会和操作系统打交道，接受它的审核与反馈。很多“热门”的技术话题，背后都离不开操作系统。比如：

• Nginx 的高并发性为什么能实现？
• MySQL 的 I/O 性能到底怎样提升？
• Redis 中经典的 Reactor 设计模式由什么技术支撑？
• Node.js 的 I/O 模型长什么样？

甚至，在一个数十万行代码的大项目中，仍然会遇到一些基础性的问题，比如内存为什么会泄漏，服务进程为什么会 dang 掉，文件为什么打不开等等。

要真正解决这些问题，深入理解操作系统就是关键。在这门课中，彭东老师将把自己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去分析和解决相关问题，实现人与机器的“深度对话”。

课程设计

实现路径：手把手教学，从理论到实操，实现“齿轮”般进阶式学习。

• 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，分享技术前瞻内容。

终极目标：

• 搞懂“深藏功与名”的操作系统到底长什么样，以及如何运作（理论）；
• 实现一个属于自己的基于 x86 平台的支持多进程的操作系统内核（实操）。

1. 本专栏为订阅专栏，更新时间为2021年05月10日至2021年08月13日。