不知道正在閱讀本文的你，是否是因為想自己動手寫一個操作系統。我覺得可能每個程序員都有個操作系統夢，或許是想親自動手寫出來一個，或許是想徹底吃透操作系統的知識。不論是為了滿足程序員們自帶的成就感，還是為了面試找工作時能更深入地和面試官探討（裝逼）。

那寫一個操作系統究竟有多難呢？我結合自己的經歷給大家講一講。

寫一個操作系統有多難

先說一句廢話：會者不難，難者不會。

冷啟動

對于零基礎的人，甚至是計算機知識零基礎的人來說，難。難點并不在于操作系統的代碼量本身，而在于任何一個事物發展初期都會遇到的困境，冷啟動。

我不知道應該看哪本書作為入門書籍，甚至不知道應該看書還是看網絡上的文章，還是找一個領路者帶你入門，甚至還在被一些討論自己做一個操作系統到底有沒有意義這個問題糾結著。

好多人在這個冷啟動時期，就被弄得沒脾氣了。

你可能比較幸運，找到了一本入門書籍，剛好作者的文筆和思路比較對你的胃口，于是度過了冷啟動時期。

但你也可能不太幸運，找了一本難讀的書籍，或者是優秀的作品但剛好不對你的胃口，于是就從入門到放棄了。

我當時的第一本啟蒙書籍，是《30 天自制操作系統》，好多人的第一本可能也是這個，因為書的標題就直戳了當地寫了 自制操作系統 這幾個字，而且一看哇 30 天就能搞定，一下讓好多不敢跨出第一步的人有了信心。

這本書會把讀者當作完全沒有計算機基礎的小白，所以很多地方非常友好，跟著它走一遍完全可以讓你度過冷啟動時期了。

但這本書同樣也有讓人想中途放棄的一些點，比如我就很煩這些地方。一個是它從官網上下載的源碼是日語注釋的，搞的當時我好多地方還找我朋友幫我翻譯。另一個是他用的工具都是這個作者自己寫的，這固然比較牛逼，但我就想難不成做操作系統連個現成的業界常用的工具也沒有么，我學了你的工具也沒有普適性啊。再有就是作者后面的篇幅花好多時間講圖形界面要怎么做，怎么在屏幕上畫一個個方框作為窗口，還想互不影響。這個因人而異吧，我是覺得不必花費如此大的篇幅，這不是想寫操作系統的人的痛點所在。

總之，通過一本書，或者一篇文章，或者一個領路人的帶領之下，你邁出了第一步，度過了冷啟動時期，來到了初期。

初期

你照葫蘆畫瓢，一個指令都不敢修改，終于照著書上的代碼，成功在一個虛擬機或者真機上看到了“hello world”，或者牛逼一點看到了 AAABBB 線程切換方式交替打印的字符串。

這時候你寫操作系統的恐懼已經沒有了，但你不滿足于現狀，因為這個“hello world”并不是你自己的東西，你甚至都不知道里面的代碼是什么含義，可能當時只是 copy 過來的。

你不在需要一個手把手教你的書籍，更多的是需要告訴你通用的原理，以及操作系統思想的書籍。

我在這個時期的書籍是《操作系統真相還原》，這本書一上來就講述了一些你可能感到困惑的問題，

0.1 操作系統是什么

0.2 你想研究到什么程度

0.3 寫操作系統，哪些需要我來做

0.4 軟件是如何訪問硬件的

0.5 應用程序是什么，和操作系統是如何配合到一起的

0.6 為什么稱為“陷入”內核

0.7 內存訪問為什么要分段

0.8 什么是平坦模型

我一看這目錄我的媽呀，這不就是我讀完《30 天自制操作系統》后所產生的疑問么！于是這本書可以說是我在這條路上，讀的最爽的書，一個個疑問就是在這本書里被一一找到答案的。

不過其實我覺得對于有計算機基礎并且還不錯的人來說，這本書完全可以作為冷啟動時期的第一本書了。

這本書不會像 30 天一樣，在手把手這種細節上下太大功夫，比如 30 天這本書很逗，居然在教你如何用鍵盤按出 512 個 0 這個問題上寫了好多行，還說你家如果有小貓的話可以棒棒忙。所以這本書的篇幅會放在一些真正重點的問題上。

你讀完這本書，結合著網上的資料和自己動手實踐，已經可以用自由意志來對照葫蘆畫瓢的操作系統進行微調了。此時你已經成功度過了初期，開始向中期邁進！

不過別看一句話就總結完了，這中間你很可能會放棄，因為單單這本書的知識量就非常龐大了，如果之前從沒有接觸過，想要消化它，不是一件簡單的事。

比如我在這個階段，就中途放棄過兩三次，因為我老想著跳過一些我覺得“沒用的”章節，可往往都是看到后面，又要重新翻回來把前面的補上。有的時候也因為，明明和書上寫的一樣，但我的程序就是報錯，導致后面的沒法進行。操作系統就是這樣，前面的加載 loader、設置中斷、設置分段分頁、進入保護模式這些步驟是串行的，每一步都不能出一丁點錯誤，否則后面的步驟會被前面的步驟卡住，遇到問題沒法跳過，就像你做一張數學試卷，必須從第一題開始順序做到最后一題，而且前面的正確了才能往后繼續做一樣。

中期

千辛萬苦來到中期，這里的人可能已經不多了，但到了這里你會認識一大批和你一樣在掙扎的人，新世界的大門可能就此打開，所以對你來說，其實你會覺得自己做操作系統的人好多啊，而且高手如云。

因為雖然你可以按照自己的意志對寫好的操作系統有一些微調，也對操作系統的各個部分有了一個模糊的認識，但總是甩不開你所看的書的影子，簡單說就是沒見識。

我當時呢，就被《操作系統真相還原》里的操作系統的思路舒服著，總是認為就應該把內核映射到內存高端的空間上，要用很取巧的辦法設計頁表?？傊褪且娮R少，因為只知道一種實現方式，所以覺得天下的操作系統都是這個鬼樣。

因為好歹是有點知識量在了，這個階段一些操作系統領域的大牛（反正是比你厲害很多的人啦），會稍稍理一理你了，可能語氣會從原來的拉黑，變成“哦”，再到現在的“嗯嗯”。

你也會加入到一些群或者一些社區當中，認識更多的大佬。你會發現，你眼中的這個操作系統，在他們眼里就是個其中一種很常規的或者說很過時的方式而已。于是乎你在慢慢的影響下，也打開了思路，決定了解更多的操作系統。

我呢，當時的選擇是閱讀 linux 源碼，并嘗試仿寫一個（最后仿寫這一步放棄了）。

這我感覺，只要這一步你的選擇是了解一款經典的操作系統，那還能選什么呢，只能是 linux 吧哈哈。

這一時期的書籍呢，也比較多，我的話是通過《linux 內核設計的藝術》來簡單了解 linux 的整個流程和脈絡，再通過《linux 內核完全注釋》配合著 linux 的源碼進行重點源碼逐行了解，還通過和一款開源操作系統 bookos 的作者進行交流，進一步了解一個成熟操作系統需要考慮的問題。

linux 有些了解后，便通過仿寫的形式來進一步加深理解。但仿寫最終放棄了，因為即便是 linux0.11 的源代碼，里面都非常復雜，完全仿寫還是很費時間的。于是便將自己認為純苦力的工作簡化，比如 linux 會根據內存大小來劃分內存區域，我就直接寫死了 32M 內存。再比如 linux 支持的硬盤數是動態變化的，我就直接只支持一塊硬盤，這樣里面好多數組，for 循環，就都展開了，我覺得對理解一個操作系統，這些工作無關緊要。

這里說個小插曲，讀 linux 源碼，有時候差點沒把我氣死。linus 這個人太調皮了，好多地方的注釋寫的大概是這種風格。/*_ emm，這里我也不知道有啥用，不過先寫上吧，我樂意，嘿嘿 _/
對于正在苦苦理解源碼的我，簡直不友好

這時候找書便不再是你的難題了，你會自發的去找自己需要的書籍，并且每個人想關注的點不同，也會找不同的側重點去深入了解。比如 linux 早期版本中是沒有網絡模塊的，所以如果側重點在網絡編程，那就專門找如《linux 內核網絡模型》這種書。有時候一些驅動程序，和一些比較好的操作系統變編程習慣，我也會通過如《一個 64 位操作系統的實現》這類書的部分章節來強化。

而且這個階段你不在寂寞，會有很多同行者和你一起，也會有很多小白請教你問題。

后期

此時，一個操作系統的框架，你應該已經摸清楚了，但你不可能深入每一個細節。此時，也不是堅不堅持的問題了，而是選擇的問題。你要你的操作系統不但支持 x86 還支持 arm 么？你要把各種驅動程序都完善么？你要做優美的圖形化界面么？你要深入學習顯卡方面的編程么？你要加入制作國產操作系統的大軍么？

我的選擇是不，所以我止步于此了。

因為我當初決定入坑的時候，是為了對我現在所做的工作有更深入的理解。我是個軟件工程師，是 Java 程序員，并不是專門做嵌入式，專門做內核開發的從業者。所以我認為再往后繼續深入可以，但已經沒必要向前中期那樣集中火力搞了，而是利用閑散時間能多了解就多了解，按需學習。

當然你也可以選擇繼續，我覺得不論是止步于此，還是繼續往下走，都是有好處的。

我的經歷小結

• 冷啟動：《30 天自制操作系統》
• 初期：《操作系統真相還原》
• 中期：《linux 內核設計的藝術》《linux 內核完全注釋》+ linux0.11 源碼
• 后期：止步

這個系列要寫什么

要寫一個極簡的操作系統教程，帶你入坑

如果說屬于上述哪個階段的教程的話，我覺得處于冷冷啟動階段，因為無論是冷啟動、初期還是中期，都有讓人放棄的點，而這個冷冷啟動階段的極簡教程，會讓你在上面的各個階段，都不那么容易放棄。

我曾經寫過這樣的系列，但一開始總是定很大的目標，期待讀者除了我的系列文章外，不需要讀任何資料就可以完全按照我的教程完成一個操作系統的制作，但往往很不現實，也沒有必要，完全不是一個系列文章該做的事。下面是我在博客園折騰的系列們...

系列文章無法做到足夠細致，只有大部頭的書籍才能做到這一點。但上面的每一本書，部頭真的都非常大，很容易讓人放棄，從而錯失一本好書和一個入坑的機會，我在每本書上都放棄過兩三次。而網上，簡單的自制操作系統的文章，又過于簡單，完全無法讓人達到入坑的標準。

所以為了解決這個痛點，我決定根據自己的經歷，結合書本上的知識，反思之前寫過的教程中的一些缺點，出這樣一個極簡教程的系列，其知識密度介于大部頭書籍和網上的文章之間。

該教程的核心目標是，讓讀者對制作一個操作系統的核心流程，應該掌握的知識，需要經歷的過程，和需要克服的心理障礙，做到心中有數，不再畏懼，做好入坑自制操作系統的正確姿勢。并且在深入學習的過程中，不斷的會有“哦，原來這個系列說的 xxx 就是這個意思呀”的正向反饋，這一點是非常重要的。
因為技術的學習過程中之所以會放棄，一個原因是興趣不夠，另一個原因就是“我理解了”這種正向反饋不夠。那本系列，我希望會在你后續深入學習的過程中，這個系列的影子會一直陪伴你，給你這種正向反饋和繼續下去的動力，當然，最好還能讓你提升興趣，甚至讓本不想親手制作操作系統的人，也打開這個新世界的大門。

本來還想寫個目錄，后來想想算了，中途的思路很可能要根據實際情況來調整，就當作給大家的期待吧。

先送你一份入坑禮物

這可能是 全網最簡單的操作系統 demo，啥也不能干，就做到了能接受鍵盤參數往屏幕上打印。最誘人的一點就是，如果你是 Windows 操作系統，你直接源碼下載下來，點擊 run.bat，不用安裝任何環境，直接就可以運行。這可能是好多入坑小伙伴夢寐以求的一個 demo 吧，地址奉上：

https://gitee.com/sunym1993/flash-4th-os.git

為什么是 flash-4th-os 呢？因為我英文名叫 Flash，然后我寫的前三次都放棄了，這是我寫的第四個，哈哈哈。

好的，那我們就敬請期待吧！