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如何學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)
導(dǎo)語(yǔ)：學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)內(nèi)容，下面是關(guān)于操作系統(tǒng)的學(xué)習(xí)方法，歡迎參考!
操作系統(tǒng)怎么學(xué)，首先要想操作系統(tǒng)是怎么來(lái)的，在沒(méi)有操作系統(tǒng)的年代里，人們是怎么編程的。這是首要的問(wèn)題。不知道有沒(méi)有人看過(guò)INTEL官方的CPU文檔，總是分為應(yīng)用級(jí)編程、系統(tǒng)級(jí)編程、指令集這三塊。其中系統(tǒng)級(jí)編程這一塊最復(fù)雜，我不說(shuō)內(nèi)容，就單從文件的大小來(lái)看，IA-64編程手冊(cè)的應(yīng)用級(jí)編程卷是2MB，系統(tǒng)卷卻有6MB。就連IA-32編程手冊(cè)上的系統(tǒng)卷部分也遠(yuǎn)比應(yīng)用卷的要多。當(dāng)然這些內(nèi)容我還沒(méi)有看，不過(guò)從目錄當(dāng)中，覺(jué)得有很多相似的地方，比如CPU內(nèi)存尋址、虛擬存儲(chǔ)器管理、中斷與保護(hù)等等，可以從INTEL的CPU文檔上看出，各種CPU或機(jī)器雖然各有各的不同，各有各的特點(diǎn)，但是目前的CPU要解決的核心問(wèn)題就是那么幾塊，要解決的就是象如何尋址內(nèi)存，如何管理虛擬存儲(chǔ)，如何實(shí)現(xiàn)中斷，如何保護(hù)資源等等。
各位編程的同仁想必都很清楚，計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)就是在為應(yīng)用級(jí)編程提供服務(wù)，提供什么服務(wù)，就是提供象諸如如何內(nèi)存尋址，如何管理虛擬存儲(chǔ)器、如何進(jìn)行中斷，如何管理磁盤(pán)，如何。。。。等等。操作系統(tǒng)為我們做掉了系統(tǒng)級(jí)編程中最繁重的一塊，所以我們?cè)谟脩?yīng)用級(jí)編程比如用C++編程的時(shí)候才會(huì)那么舒服，用int分配一個(gè)變量這內(nèi)存地址就來(lái)了，某個(gè)函數(shù)要調(diào)用另一個(gè)函數(shù)執(zhí)行的時(shí)候這執(zhí)行行程就能跳到那個(gè)函數(shù)，內(nèi)存不夠了，沒(méi)有關(guān)系，操作系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)虛擬存儲(chǔ)器(只不過(guò)慢了些)，所以應(yīng)用級(jí)編程是最舒服的，操作系統(tǒng)級(jí)編程比較難，而直接做單片機(jī)可能就是最難的了。因?yàn)榧词咕褪遣僮飨到y(tǒng)級(jí)編程，可能很多有關(guān)CPU底層的東西也已經(jīng)做掉了，你要做的可能就是要了解的你的操作系統(tǒng)做掉了哪些功能，如何調(diào)用。而單片機(jī)就沒(méi)有那么好玩了，單片機(jī)我沒(méi)有做過(guò)，
我想可能就是直接對(duì)著一個(gè)CPU用匯編來(lái)編程，而且很可能是在沒(méi)有操作系統(tǒng)的情況下，這樣一來(lái)，操作系統(tǒng)要承擔(dān)的諸如內(nèi)存管理，中斷，過(guò)程跳轉(zhuǎn)等這些復(fù)雜繁重的工作就得程序員自己來(lái)承擔(dān)，那程序員的負(fù)擔(dān)就比目前應(yīng)用級(jí)編程大得多了。
我猜想，可能在沒(méi)有操作系統(tǒng)的時(shí)候，每個(gè)計(jì)算機(jī)程序員的日子可不會(huì)象現(xiàn)在的那么好過(guò)，因?yàn)樽雒總�(gè)程序，都需要你自己去分配管理內(nèi)存，你不但要考慮如何高效的管理內(nèi)存，還要知道如何進(jìn)行過(guò)程跳轉(zhuǎn)等等這一大堆的的細(xì)活，而這些細(xì)活在不同的CPU上的實(shí)現(xiàn)方式也是不同的，直到把這些問(wèn)題都解決了以后，你才開(kāi)始真正考慮你的應(yīng)用方面的程序邏輯如何去編的問(wèn)題。當(dāng)然了，雖然有關(guān)CPU底層的系統(tǒng)級(jí)實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)不一樣，但是大至CPU系統(tǒng)級(jí)這一部分要解決哪幾塊問(wèn)題這是一樣的，所以在INTEL的官方文檔上，無(wú)論是IA-32還是IA-64這兩個(gè)編程手冊(cè)的系統(tǒng)卷上，都是那么幾塊內(nèi)容。
既然系統(tǒng)級(jí)要解決的幾個(gè)任務(wù)都是相同的，每個(gè)程序員在編程的時(shí)候都要考慮這幾方面的內(nèi)容，那么可能就會(huì)想，為什么不把這些程序要解決的相同的任務(wù)給提取出來(lái)呢，這就形成了操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)的內(nèi)核的任務(wù)，就是專門(mén)負(fù)責(zé)解決早期計(jì)算機(jī)程序員每次編程都必須要解決的幾項(xiàng)系統(tǒng)級(jí)任務(wù)，這樣一來(lái)，留給應(yīng)用級(jí)的擔(dān)子就非常的輕了，忘記在哪里看過(guò)，好像以前的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是屬于應(yīng)用軟件的，可能同樣是因?yàn)槊總�(gè)應(yīng)用軟件連同操作系統(tǒng)都需要一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，所以就把數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)給單獨(dú)提了出來(lái)做為系統(tǒng)軟件了。有一點(diǎn)不明白為什么目前的操作系統(tǒng)要用文件系統(tǒng)，直接用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)不更好些嗎，既對(duì)用戶服務(wù)，又為系統(tǒng)服務(wù)!
我覺(jué)得，如果大家有要學(xué)操作系統(tǒng)原理的，根本就不必要去看所謂什么操作系統(tǒng)原理這一類的書(shū)，連外文的書(shū)籍也沒(méi)有必要去看，因?yàn)槟壳皣?guó)際CPU制造商提供的CPU文檔的系統(tǒng)級(jí)編程卷才是真正的，原汁原味最好的教材，你要編寫(xiě)的操作系統(tǒng)從大部分任務(wù)就是解決系統(tǒng)卷里的任務(wù)的。有一次在QQ上和一個(gè)做單片機(jī)的家伙聊天，那人比我小一點(diǎn)，我當(dāng)時(shí)說(shuō)目前操作系統(tǒng)底層好難，他就說(shuō)這有什么難的，他馬上就能做一個(gè)操作系統(tǒng)，就連編譯器也能做，我當(dāng)時(shí)被嚇了一大跳，小小年紀(jì)就這么厲害，現(xiàn)在我懂了，做單片機(jī)的，大概都會(huì)做操作系統(tǒng)，因?yàn)閱纹瑱C(jī)的每次編程就是和系統(tǒng)底層打交道的，所以做單片機(jī)程序的自然對(duì)一個(gè)操作系統(tǒng)內(nèi)核會(huì)比較了解了。
在此建議和我一樣的對(duì)操作系統(tǒng)原理感興趣，對(duì)系統(tǒng)底層的感興趣的人，直接去看INTEL的官方材料吧，操作系統(tǒng)原理有哪幾條，要解決哪些任務(wù)，通過(guò)查看不同CPU的系統(tǒng)卷編程手冊(cè)，找出其中相同的任務(wù)和邏輯去自己總結(jié)操作系統(tǒng)是如何做，無(wú)疑這種方法學(xué)到會(huì)是最多的了，而且理解起來(lái)可能會(huì)比一般的學(xué)習(xí)方法來(lái)得更深刻。
學(xué)習(xí)應(yīng)用軟件的朋友，我也勸你們看看操作系統(tǒng)，內(nèi)核等這些系統(tǒng)底層的東西�？催^(guò)了以后，你會(huì)覺(jué)得看應(yīng)用級(jí)編程會(huì)更流暢，學(xué)起來(lái)也會(huì)更簡(jiǎn)單。我就是這樣學(xué)的，學(xué)MFC，后來(lái)開(kāi)始學(xué)INTELCPU的應(yīng)用級(jí)編程，現(xiàn)在我決定開(kāi)始從系統(tǒng)級(jí)學(xué)起。目前我也會(huì)上MSDN英文網(wǎng)站看看有關(guān)MFC的東西，但我看MFC倒不是主要因?yàn)槿ゾ帉?xiě)MFC應(yīng)用程序，而是想看看微軟是用系統(tǒng)為所有的應(yīng)用級(jí)編程提供服務(wù)的，這整個(gè)一套結(jié)構(gòu)是如何構(gòu)造出來(lái)的，ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)是我繼INTEL文檔的下一波目標(biāo)，我也是想看看，一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)是什么樣的，可不可以嵌到操作系統(tǒng)里去。
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