本書從最底層來深入闡述嵌入式操作系統，分享給大家提供源碼，讓大家理解含義.
講述原理 從無到有，和你一起一步步編寫實時嵌入式操作系統內核
操作系統內核也許并沒有像你想象的那么神秘
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2017-11-8 02:24 上傳
目前我所見的絕大部分介紹操作系統的書籍只是從應用的角度告訴讀者應該如何使用操作系統 ， 而且相當一部分書籍只是把原有的用戶手冊整理了一下便出書了 ， 這樣的書籍只能當做一本使用手冊去查 ， 從學習的角度來說意義不大 ， 一不介紹實現背景 、 原理 ， 二不介
紹應用例子 ， 無法讓讀者深刻體會操作系統的用法 。 本手冊最大特點是從操作系統的結構設計 、 編碼的角度講述操作系統內核原理 。 本手冊不是在操作系統寫完后才寫的 ， 而是一邊設計一邊編碼一邊編寫 ， 記錄了操作系統從無到有的過程 ， 講解了操作系統實現的原理 ， 只要
讀者了解 C 語言，再對匯編語言和硬件稍微有所了解便能看懂本手冊。
05 年 4 月，經歷了漫長的學生時代我終于參加工作了！
在學校里接觸了少的可憐的硬件開發 ， 由于無人指導再加上本人做和尚撞鐘 ， 因此所調試的單板問題百出 。 進入公司后 ， 當我可在硬件與底層軟件之間選擇時我毫不猶豫的選擇了軟件，直至走到今天。最開始被分配到做微碼，后來又陰錯陽差的搞起了 C 語言底層軟件開發 。 我剛入公司時可謂軟件基礎太差 ， 學校里學的知識也使我僅知道一點 C 語言的概念 ，從來沒有實戰過 。 好在當時所作的項目編碼階段已經結束 ， 我的工作就是學習別人的代碼并幫助測試 、 修改問題 ， 當然 ， 做的也并不好 。 現在回想起來 ， 在這平淡的工作過程中有三點對我至關重要 ， 一 、 正是在這段時間培養起我比較扎實的 C 語言基礎 ， 不能說學到了很多 ，但絕對是讓我明白了很多最基本的概念 ， 讓我知道了學習的方法 。 二 、 正是在這段時間我接
觸了項目的開發 ， 讓我參與到歷時幾年幾百人相互協助的項目開發中 ， 看到大項目的開發過程 ， 接觸到了很多在學校里永遠不會接觸到的事物 ， 這些經驗對我今后至關重要 ， 雖然只是冰山一角。三、正是在這段時間讓我有機會第一次接觸了嵌入式操作系統 —— vxworks ，雖
然僅僅是嵌入式操作系統的一些應用層概念。
由于我基礎較差再加上我是慢熱型 ， 當時工作的并不好 ， 一年半后幾經周折我換到了一個小部門 。 以前幾百人的開發團隊不見了 ， 眾多的技術專家 、 牛人不見了 ， 一二十層 、 幾個 、幾十個 CPU 的板子不見了，取而代之的是巴掌大的單板，所謂專家就是我，我一個人就可以是整個項目的全部軟件開發人員，設計軟件結構、編寫從驅動層到業務層的所有代碼 。 以前所做的工作是冰山一角 ， 只知功能不識業務 ， 現如今則需要我承擔與軟件相關的所有工作 。
正是在這種環境中我可以借鑒以前的一些經驗并按照自己現有的想法設計軟件 ， 在實現系統功能的同時也證明了我在硬件、底層軟件所掌握知識的正確性。從做大系統的冰山一角 ， 到做麻雀雖小五臟俱全的小系統 ， 各有各的難處 ， 但也各有各的優點 ， 這也為我編寫這本手冊
提供了必要條件。
在做這些小系統時有一個問題一直困擾著我 ， 我所作的設備需要與主設備對接 ， 主設備會實時下發命令給我們執行 ， 并且需要實時回應消息 ， 這樣看來如果有一個嵌入式操作系統就會比較好實現 。 但我們的小系統硬件資源受限制 ， 主頻低 、 存儲空間少 ， 使得我很難找到一個合適的操作系統 。 現有的一些能用的操作系統需要收費 ， 有些不提供源碼 ， 但讓我最不能接受的是資料不全 ， 真看不明白 ， 使用這些操作系統如果在項目開發過程中出了問題又沒有很好的技術支持將是很大的風險 ， 因此在做這些小系統時我一直是裸奔 。 裸奔是可以搞定一切，但對于系統設計、維護來說確實是比較費勁。
在一個項目中我拋棄了原有的 51 單片機，使用了 ARM7TDMI 處理器。隨著反復查 看ARM 芯片手冊并在項目調試過程中對 ARM7 芯片的逐步了解 ， 我逐漸意識到實現一個簡單的操作系統內核調度功能似乎并沒有想象中的那么困難 ， 原以為實現操作系統調度功能需要深入了解編譯器的知識，現在發現只要使用標準的 C 語言、一些匯編語言和芯片硬件知識就可以實現。
整理一下我目前所處的情況：
1. 迫切需要一個適合小系統的嵌入式操作系統，但又沒有合適的。
2. 了解了嵌入式操作系統的一些概念。
3. 掌握了 ARM7 芯片的硬件結構、 C 語言和匯編語言知識。
4. 找不到一本可以較好的介紹操作系統的書籍 ， 希望能讓更多的人了解嵌入式操作系統內核調度的基本原理，并以一種簡單易懂的方式讓更多的人接受。
事已如此 ， 萬事具備 ！ 現在 ， 我們就開始一起編寫兩個嵌入式操作系統內核 —— Wanli x和 Mindows ！
Wanlix 是一個內核非常小的嵌入式操作系統，只有幾百個字節（大小與編譯器、編譯選項也有關 ） ，但功能也非常少，只提供任務切換功能，而且需要主動調用函數切換任務。但 ， 它確實可以實現任務調度功能 ， 最難能可貴的是它的小巧 ， 非常適合資源特別少但又需要任務切換的小項目。在這個源碼開放的時代， Linux 、 Unix 遍地生根，它就跟我姓了 ， 因此叫 Wanlix 。
地球人都知道 Windows ，它是一種大型 PC 機操作系統，它是分時操作系統，它是 P C機通用操作系統。而我們將要編寫的 Mindows 則是一種小型操作系統，是實時的，是用在嵌入式設備上的嵌入式實時操作系統，一切都是與 Windows 相反的！因此這個操作系統就
叫 Mindows ！
本手冊假定讀者具有一定的軟硬件基礎，對于其中軟件編碼方面的基礎問題不再贅述 。另外需要特殊說明的是 ， 我使用 vxworks 嵌入式操作系統時間只有一年左右 ， 而且只是使用過極其簡單的幾個最基本的功能，在后來的一個項目中還簡單使用過 TI DSP 的 BIOS操作系統 ， 因此本人對嵌入式操作系統的了解僅限皮毛 ， 本手冊也僅是根據本人在使用上述兩種操作系統中所建立的感官印象并按照我自己的想法來實現的 ， 錯誤 、 疏漏之處在所難免 ，還請各位多多包涵，如有問題，可以反饋到論壇。
本人免費提 供 Wanli x 和 Mindow s 的源碼 ， 但不承擔您使用本操作系統為您帶來的損失 。另外 ， 本人語文水平實在有限 ， 當我還年輕的時候就因為高中還需要寫作文 ， 就沒有報考高中，后來是班主任硬逼著改報的高中，在此向當年的班主任孫老師表示感謝！因此 ， 本手冊無法顧及語言優美邏輯順通，只要大家能看明白就行了，有問題我們可以再交流。
最后 ， 向那些無償付出自己知識的兄弟姐妹們表示敬意 ！ 在編寫操作系統過程中 ， 確實遇到了一些問題 ， 正是在網上查到你們貢獻出的寶貴經驗才能讓我得以完成此操作系統的編寫 ， 因此 ， 我也將這本手冊無償提供給大家 ， 供大家參考 ， 希望本手冊能給你能帶來一些幫助！
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