操作系统实战45讲--极客时间课程推荐/优惠

你将获得：

• 洞悉 OS 运行机制与架构实现；
• 强化理解 Linux 核心技术；
• 系统级别的编程技巧；
• “保姆级”代码注释及详解图。

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。

知识体系

下图是彭东老师绘制的简版操作系统知识体系图，上面涉及的所有知识点，都会在后续的课程讲到。尽管看上去只是些简短的词汇，但随着课程的展开，你会发现每一小块，都犹如一片汪洋。

终极目标

• 搞懂操作系统长什么样，如何运作，深入理解和掌握相关知识（理论）；
• 实现一个自己的，基于 x86 平台的支持多进程的操作系统内核（实操）。

课前必读

• 开篇词 | 为什么要学写一个操作系统？
• 编辑手记 | 升级认知，迭代自己的操作系统

尝尝鲜：从一个Hello到另一个Hello

• 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

心有蓝图：设计

• 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？

程序的基石：硬件

• 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？

基本法：同步原语

• 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？

夺权：启动初始化

• 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

土地革命：内存

• 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？

活动实体：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?

下属部门：设备I/O

• 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？

用户故事

• 用户故事 | 成为面向“知识库”的工程师
• 用户故事 | 操作系统发烧友：看不懂？因为你没动手
• 用户故事 | 技术人如何做选择，路才越走越宽？
• 用户故事 | 用好动态调试，助力课程学习
• 用户故事 | yiyang：我的上机实验“爬坑指南”
• 用户故事｜艾同学：路虽远，行则将至
• 用户故事｜驰往：借镜观形，学以致用

银行仓库：文件系统

• 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？

通信部：网络

• 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
• 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

服务交接：接口

• 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？

番外篇：虚化的世界

• 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

• 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？
• 参考答案 | 对答案，是再次学习的一个机会
• LMOS来信：第二季课程带你“手撕”计算机基础

特别放送

• 大咖助场｜以无法为有法，以无限为有限