我们将实现什么

在开始构建操作系统之前，我们先快速了解一下我们将要实现的功能。

1000 行代码的操作系统的功能

在本书中，我们将实现以下主要功能：

• 多任务处理（Multitasking）：在进程间切换以允许多个应用程序共享 CPU。
• 异常处理器（Exception handler）：处理需要操作系统干预的事件，如非法指令。
• 分页（Paging）：为每个应用程序提供独立的内存地址空间。
• 系统调用（System calls）：允许应用程序调用内核功能。
• 设备驱动（Device drivers）：抽象硬件功能，如磁盘读写。
• 文件系统（File system）：管理磁盘上的文件。
• 命令行 Shell：供人类使用的用户界面。

未实现的功能

本书中不会实现以下主要功能：

• 中断处理（Interrupt handling）：相反，我们将使用轮询方法（定期检查设备上的新数据），也称为忙等待。
• 定时器处理（Timer processing）：不实现抢占式多任务。我们将使用协作式多任务，即每个进程自愿让出 CPU。
• 进程间通信（Inter-process communication）：不实现管道、UNIX domain socket 和共享内存等功能。
• 多处理器支持：仅支持单处理器。

源代码结构

我们将从零开始逐步构建，最终的目录结构如下：

├── disk/     - 文件系统内容
├── common.c  - 内核/用户共用库：printf、memset 等
├── common.h  - 内核/用户共用库：结构体和常量的定义
├── kernel.c  - 内核：进程管理、系统调用、设备驱动、文件系统
├── kernel.h  - 内核：结构体和常量的定义
├── kernel.ld - 内核：链接器脚本（内存布局定义）
├── shell.c   - 命令行 shell
├── user.c    - 用户库：系统调用函数
├── user.h    - 用户库：结构体和常量的定义
├── user.ld   - 用户：链接器脚本（内存布局定义）
└── run.sh    - 构建脚本

TIP

在本书中，"user land"有时简写为"user"。将其理解为"应用程序"，不要与"用户账户"混淆！