网易云课堂 -李述铜从0手写自己的Linux x86操作系统

课程简介

# 从裸机到文件系统：构建 Linux x86 操作系统的核心跨越李述铜老师的《从0手写自己的Linux x86操作系统》课程，是开发者深入理解操作系统底层原理的经典实践教程。本导读聚焦于课程中两个至关重要的模块——“磁盘与FAT16文件系统”及“新进程的加载与创建”，帮助学习者梳理从块设备管理到应用程序执行的完整技术链路。第一阶段：磁盘抽象与FAT1…

已有 7 人浏览发布 2026-10-03 更新 2026-10-10

# 从裸机到文件系统：构建 Linux x86 操作系统的核心跨越

李述铜老师的《从0手写自己的Linux x86操作系统》课程，是开发者深入理解操作系统底层原理的经典实践教程。本导读聚焦于课程中两个至关重要的模块——“磁盘与FAT16文件系统”及“新进程的加载与创建”，帮助学习者梳理从块设备管理到应用程序执行的完整技术链路。

第一阶段：磁盘抽象与FAT16文件系统的落地

操作系统的生命力在于对存储介质的管理。课程首先从**磁盘基本特性**入手，通过解析磁盘分区表（MBR/分区项），实现了系统对已有磁盘的识别。这一步不仅涉及 BIOS 中断调用的底层细节，更要求开发者掌握如何将物理硬盘映射为逻辑设备，从而建立起独立的**磁盘设备管理层**。在此基础上，课程深入阐述了 **FAT16 文件系统**的结构，包括引导扇区、FAT表、根目录区及数据区的布局逻辑。

为了实现文件的读写，开发者需逐步完成**挂载流程**，解析超级块与目录项，并实现底层的**磁盘读取与写入驱动**。当底层IO打通后，课程展示了如何向上封装出实用的用户态命令。例如，`ls` 命令的实现经历了从“添加系统调用接口”到“列出虚假目录内容”，最终实现“遍历真实目录内容”的迭代过程；而 `cp` 命令则涵盖了**创建新文件、删除文件以及文件内容写入**的全生命周期管理。此外，`less` 命令的实现进一步细化了**逐行显示**与**批量加载**的逻辑，体现了文件系统服务在应用层的优雅呈现。这一阶段的核心价值在于：让开发者明白，高级语言中的 `fopen`、`fread` 背后，是一系列精密的硬件寄存器操作与内存数据结构解析。

第二阶段：进程调度与 ELF 可执行文件的加载

如果说文件系统是操作系统的“记忆”，那么进程管理则是其“大脑”。课程的第二部分重点攻克**进程创建与加载**这一难点。从 `fork` 系统调用的实现开始，详细讲解了如何通过**分配任务块（TCB）**来复制父进程的资源，建立全新的执行上下文。

更具挑战性的是 `exec` 系统调用的实现。这不仅仅是替换程序代码，更是一个复杂的解析与映射过程。课程逐步拆解了 **ELF 文件的解析机制**，包括解析 ELF 头部、段表，并将代码段和数据段加载到虚拟内存空间。同时，为了支持上层应用，还需要增加**虚似文件访问接口**，使进程能够通过系统调用访问文件系统获取代码。最后，课程还涉及了**命令行参数的传递**机制，确保 Shell 能够正确地将参数压入新进程的栈帧中。

总结

从磁盘驱动的编写到 FAT16 文件的遍历，再到 ELF 程序的加载与执行，这两部分内容构成了从“裸金属”到“可用系统”的关键闭环。通过本系列课程的学习，开发者不仅能掌握 x86 架构下的内核编程技巧，更能深刻理解操作系统是如何在软硬件之间搭建起一座稳健的桥梁。无论是对于立志从事嵌入式开发、驱动编程的工程师，还是希望夯实基础的系统架构师，这都是一套不可多得的实战指南。

课程目录

{21}--磁盘与fat16文件系统32 集

{15}--新进程的加载与创建12 集

[15.8]--实现exec系统调用(4)-解析并加载elf文件.mp4 [144.2 MB]
[15.1]--实现fork系统调用（1）-添加调用接口.mp4 [38.4 MB]
[15.2]--实现fork系统调用（2）-分配任务块.mp4 [33.2 MB]
[15.7]--实现exec系统调用(3)-添加虚似文件访问接口.mp4 [78.8 MB]
[15.6]--实现exec系统调用(2)-增加空的exec调用【资源精选‖更多关注：CunworkNotes】.mp4 [25.0 MB]
[15.10]--实现exec系统调用(6)-为进程传递参数(1).mp4 [19.9 MB]
[15.3]--实现fork系统调用（3）-初始化任务块.mp4 [121.5 MB]
[15.5]--实现exec系统调用(1)-创建一个空应用【资源精选‖更多关注：CunworkNotes】.mp4 [69.5 MB]
[15.11]--实现exec系统调用(6)-为进程传递参数(2).mp4 [110.6 MB]
[15.12]--添加sys_yield()系统调用【整理不易‖记得关注：CunWorKNotes】.mp4 [55.2 MB]
[15.9]--实现exec系统调用(5)-分配栈并进入进程执行【资源精选‖更多关注：CunworkNotes】.mp4 [62.4 MB]
[15.4]--实现fork系统调用（4)-复制进程地址空间.mp4 [107.8 MB]

{6}--中断与异常处理20 集

[6.1]--创建GDT表及其表项(1)【更多精选‖公众号：CunWorknotes】 .mp4 [37.0 MB]
[6.20]--启动定时器并开中断(1)【持续更新‖免费提供：CunworknoteS】.mp4 [18.7 MB]
[6.6]--触发异常与异常简介.mp4 [20.7 MB]
[6.7]--添加中断门描述符.mp4 [36.0 MB]
[6.8]--初始化IDT表【持续更新‖免费提供：CunworknoteS】.mp4 [29.8 MB]
[6.4]--重新加载GDT(1)【优质资源‖关注：cunWorkNotes 解锁】.mp4 [77.7 MB]
[6.22]--启动定时器并开中断(3)【不易整理‖请关注：CunWorkNoteS】.mp4 [39.4 MB]
[6.9]--捕获除0异常(1)【资源精选‖更多关注：CunworkNotes】.mp4 [42.3 MB]
[6.3]--保护模式下的内存管理简介.mp4 [41.9 MB]
[6.21]--启动定时器并开中断(2)【公重号：CunWorkNotes】.mp4 [46.5 MB]
[6.2]--创建GDT表及其表项(2).mp4 [51.1 MB]
[6.19]--中断的打开与关闭.mp4 [23.2 MB]
[6.12]--解析异常栈信息(2).mp4 [39.7 MB]
[6.11]--解析异常栈信息(1).mp4 [24.9 MB]
[6.14]--利用宏重用异常处理代码(2).mp4 [43.8 MB]
[6.15]--处理其它类型的异常(1)【公重号：CunWorkNotes】.mp4 [34.6 MB]
[6.16]--处理其它类型的异常(2).mp4 [67.8 MB]
[6.13]--利用宏重用异常处理代码(1).mp4 [39.4 MB]
[6.18]--初始化中断控制器(2).mp4 [49.4 MB]
[6.17]--初始化中断控制器(1).mp4 [31.6 MB]

{3}--前置课（选学，介绍x86保护模式下的编程）31 集

{12}--虚拟内存管理和保护模式23 集

[12.12]--开启内存分页机制（2）-1.mp4 [14.8 MB]
[12.10]--内存分页机制介绍【优质资源‖关注：cunWorkNotes 解锁】.mp4 [24.7 MB]
[12.11]--开启内存分页机制（1）【公重号：CunWorkNotes】.mp4 [26.9 MB]
[12.13]--开启内存分页机制（2）-2.mp4 [41.6 MB]
[12.1]--内存管理问题.mp4 [36.7 MB]
[12.21]--创建内核页表(4)-添加权限处理.mp4 [38.2 MB]
[12.20]--创建内核页表(3)-建立映射表(3).mp4 [50.1 MB]
[12.3]--位图位的分配（1）【持续更新‖免费提供：CunworknoteS】.mp4 [6.0 MB]
[12.14]--开启内存分页机制（2）-3.mp4 [20.7 MB]
[12.2]--位图数据结构与初始化.mp4 [28.7 MB]
[12.15]--创建内核页表(1)-建立映射表(1）【更多精选‖公众号：CunWorknotes】 .mp4 [16.5 MB]
[12.22]--为进程创建页表(1)【更多精选‖公众号：CunWorknotes】 .mp4 [26.0 MB]
[12.16]--创建内核页表(1)-建立映射表(2）.mp4 [47.5 MB]
[12.18]--创建内核页表(3)-建立映射表(1).mp4 [22.0 MB]
[12.17]--创建内核页表(2)-页目录和页表结构.mp4 [50.8 MB]
[12.19]--创建内核页表(3)-建立映射表(2).mp4 [50.0 MB]
[12.7]--规划内存空间的分配（1）.mp4 [8.2 MB]
[12.6]--创建地址分配结构（2）.mp4 [33.8 MB]
[12.23]--为进程创建页表(2)【持续更新‖免费提供：CunworknoteS】.mp4 [76.7 MB]
[12.9]--规划内存空间的分配（3）【整理不易‖记得关注：CunWorKNotes】.mp4 [33.5 MB]
[12.8]--规划内存空间的分配（2）【公重号：CunWorkNotes】.mp4 [34.5 MB]
[12.4]--位图位的分配（2）【优质资源‖关注：cunWorkNotes 解锁】.mp4 [39.4 MB]
[12.5]--创建地址分配结构（1）【整理不易‖记得关注：CunWorKNotes】.mp4 [24.9 MB]

{22}--课程总结1 集

[22.1]--璁捐鎬荤粨.mp4 [35.3 MB]

{11}--进程间的同步与互斥6 集

[11.1]--计数信号量及其初始化【更多精选‖公众号：CunWorknotes】 .mp4 [31.8 MB]
[11.3]--使用计数信号量.mp4 [40.0 MB]
[11.5]--互斥锁的加解锁.mp4 [28.7 MB]
[11.4]--互斥锁及其初始化【优质资源‖关注：cunWorkNotes 解锁】.mp4 [16.6 MB]
[11.6]--应用互斥锁【优质资源‖关注：cunWorkNotes 解锁】.mp4 [31.0 MB]
[11.2]--发送和等待信号.mp4 [33.2 MB]

{2}--开发环境准备4 集

[2.1]--开发工具总览.mp4 [11.9 MB]
[2.3]--Windows平台【资源精选‖更多关注：CunworkNotes】.mp4 [129.3 MB]
[2.4]--Linux平台(ubuntu).mp4 [74.3 MB]
(2.2)--注意事项（必看！！！）.pdf [1.2 MB]

{10}--进程的管理与延时1 集

[10.5]--让进程按时间片运行（2）.mp4 [43.6 MB]

{19}--实现一个命令行解释器9 集

[19.7]--为进程增加wait接口(2).mp4 [77.3 MB]
[19.3]--执行echo命令并给输出加点颜色(1)【整理不易‖记得关注：CunWorKNotes】.mp4 [52.7 MB]
[19.4]--执行echo命令并给输出加点颜色(2).mp4 [57.1 MB]
[19.2]--实现help命令的解析.mp4 [79.7 MB]
[19.1]--初始化命令行解释器【公重号：CunWorkNotes】.mp4 [66.3 MB]
[19.9]--让子进程继承父进程已打开的文件.mp4 [51.7 MB]
[19.5]--为进程增加exit接口.mp4 [69.8 MB]
[19.6]--为进程增加wait接口(1).mp4 [39.4 MB]
[19.8]--为进程增加wait接口(3)【不易整理‖请关注：CunWorkNoteS】.mp4 [22.6 MB]

{16}--使用c标准库中的printf输出5 集

[16.4]--为malloc实现sys_brk调用(1)【优质资源‖关注：cunWorkNotes 解锁】.mp4 [8.9 MB]
[16.2]--增加文件系统调用(2).mp4 [32.8 MB]
[16.5]--为malloc实现sys_brk调用(2)【持续更新‖免费提供：CunworknoteS】.mp4 [114.5 MB]
[16.1]--增加文件系统调用(1).mp4 [77.6 MB]
[16.6]--简单的printf调用实现.mp4 [33.9 MB]

{1}--课前准备4 集

[1.3]--资料下载说明.mp4 [27.3 MB]
[1.1]--课程简介【公重号：CunWorkNotes】.mp4 [35.8 MB]
(1.4)--常见问题.pdf [4.1 MB]
(1.2)--资料下载链接.pdf [795.4 KB]

{5}--加载器loader的实现16 集

[5.14]--代码段数据段与链接脚本(2)【优质资源‖关注：cunWorkNotes 解锁】.mp4 [26.7 MB]
[5.5]--切换进保护模式(1)-2【资源精选‖更多关注：CunworkNotes】.mp4 [24.8 MB]
[5.13]--代码段数据段与链接脚本(1)【整理不易‖记得关注：CunWorKNotes】.mp4 [44.3 MB]
[5.4]--切换进保护模式(1)-1.mp4 [23.4 MB]
[5.2]--检测内存容量(1).mp4 [29.0 MB]
[5.6]--切换进保护模式(1)-3.mp4 [22.3 MB]
[5.1]--利用内联汇编显示字符串【更多精选‖公众号：CunWorknotes】 .mp4 [53.3 MB]
[5.8]--切换进保护模式(2)-2【不易整理‖请关注：CunWorkNoteS】.mp4 [31.4 MB]
[5.10]--创建内核工程.mp4 [58.0 MB]
[5.15]--加载内核映像文件(1).mp4 [40.4 MB]
[5.7]--切换进保护模式(2)-1.mp4 [23.2 MB]
[5.12]--向内核传递启动信息(2).mp4 [38.8 MB]
[5.9]--使用LBA模式读取磁盘.mp4 [51.8 MB]
[5.16]--加载内核映像文件(2).mp4 [83.7 MB]
[5.11]--向内核传递启动信息(1).mp4 [34.6 MB]
[5.3]--检测内存容量(2)【不易整理‖请关注：CunWorkNoteS】.mp4 [43.9 MB]

{10}--进程的管理与延时9 集

[10.3]--进程主动放弃CPU.mp4 [45.3 MB]
[10.10]--让所有进程都能延时.mp4 [45.6 MB]
[10.9]--让进程能够延时运行.mp4 [68.8 MB]
[10.2]--将任务加入就绪队列【更多精选‖公众号：CunWorknotes】 .mp4 [37.9 MB]
[10.8]--临界资源及简单的保护（3）【不易整理‖请关注：CunWorkNoteS】.mp4 [24.0 MB]
[10.1]--添加任务管理器【不易整理‖请关注：CunWorkNoteS】.mp4 [48.5 MB]
[10.6]--临界资源及简单的保护（1）.mp4 [20.5 MB]
[10.4]--让进程按时间片运行（1）.mp4 [8.5 MB]
[10.7]--临界资源及简单的保护（2）.mp4 [32.1 MB]

{17}--使用控制台与键盘进行输入输出13 集

[17.13]--处理caplock键【不易整理‖请关注：CunWorkNoteS】.mp4 [43.4 MB]
[17.14]--处理其它特殊功能键.mp4 [56.0 MB]
[17.2]--控制台简介与初始化(2).mp4 [42.0 MB]
[17.7]--保存并恢复光标位置.mp4 [94.3 MB]
[17.3]--在控制台上显示字符串.mp4 [83.5 MB]
[17.9]--移动光标位置及清屏.mp4 [66.5 MB]
[17.4]--处理换行和清屏【更多精选‖公众号：CunWorknotes】 .mp4 [91.9 MB]
[17.11]--借助按键映射表进行键值转换(1)【资源精选‖更多关注：CunworkNotes】.mp4 [29.8 MB]
[17.1]--控制台简介与初始化(1)【整理不易‖记得关注：CunWorKNotes】.mp4 [24.7 MB]
[17.12]--借助按键映射表进行键值转换(2).mp4 [80.1 MB]
[17.5]--设置光标并重定向日志输出到显示器.mp4 [47.1 MB]
[17.6]--有趣的转义字符串以及删除字符.mp4 [46.8 MB]
[17.8]--更新显示字体的颜色.mp4 [91.5 MB]

{8}--实现简单的进程切换11 集

[8.8]--简单双任务相互切换（2）.mp4 [47.2 MB]
[8.7]--简单双任务相互切换（1）【更多精选‖公众号：CunWorknotes】 .mp4 [19.1 MB]
[8.9]--简单双任务相互切换（3）.mp4 [29.9 MB]
[8.10]--另一种任务切换方法（1）.mp4 [35.3 MB]
[8.3]--添加任务状态段（2）【优质资源‖关注：cunWorkNotes 解锁】.mp4 [28.4 MB]
[8.11]--另一种任务切换方法（2）.mp4 [44.9 MB]
[8.4]--任务的简单初始化（1）.mp4 [29.1 MB]
[8.5]--任务的简单初始化（2）-1.mp4 [25.6 MB]
[8.2]--添加任务状态段（1）.mp4 [33.8 MB]
[8.1]--创建两个小任务【资源精选‖更多关注：CunworkNotes】.mp4 [24.6 MB]
[8.6]--任务的简单初始化（2）-2【持续更新‖免费提供：CunworknoteS】.mp4 [45.7 MB]

{20}--使用文件系统管理硬件设备7 集

[20.6]--打开devtty0文件(2)-更通用的打开方式.mp4 [74.2 MB]
[20.3]--挂载设备文件系统(2)【优质资源‖关注：cunWorkNotes 解锁】.mp4 [41.0 MB]
[20.2]--挂载设备文件系统(1)【公重号：CunWorkNotes】.mp4 [12.5 MB]
[20.7]--往devtty0读写数据.mp4 [77.4 MB]
[20.1]--描述一个文件系统【公重号：CunWorkNotes】.mp4 [57.8 MB]
[20.4]--挂载设备文件系统(3)【优质资源‖关注：cunWorkNotes 解锁】.mp4 [72.6 MB]
[20.5]--打开devtty0文件(1)-只打开devfs中的文件【更多精选‖公众号：CunWorknotes】 .mp4 [108.5 MB]

{18}--设备管理与文件系统14 集

[18.13]--允许切换tty窗口(1).mp4 [9.3 MB]
[18.5]--实现tty设备的打开【持续更新‖免费提供：CunworknoteS】.mp4 [51.6 MB]
[18.1]--设备管理框架简介.mp4 [37.5 MB]
[18.3]--实现dev层接口操作.mp4 [54.2 MB]
[18.11]--从tty读取键值字符串并显示【资源精选‖更多关注：CunworkNotes】.mp4 [94.6 MB]
[18.15]--为每个tty窗口创建进程并保护.mp4 [66.3 MB]
[18.6]--通过tty设备写显示数据(1)【公重号：CunWorkNotes】.mp4 [18.1 MB]
[18.4]--为tty设备添加结构描述【公重号：CunWorkNotes】.mp4 [36.8 MB]
[18.10]--打开tty设备并向其写入数据.mp4 [86.7 MB]
[18.12]--打开标准输出及错误输出文件【优质资源‖关注：cunWorkNotes 解锁】.mp4 [63.9 MB]
[18.14]--允许切换tty窗口(2)【不易整理‖请关注：CunWorkNoteS】.mp4 [83.1 MB]
[18.8]--文件系统简介及初始化【公重号：CunWorkNotes】.mp4 [43.6 MB]
[18.7]--通过tty设备写显示数据(2)【整理不易‖记得关注：CunWorKNotes】.mp4 [102.0 MB]
[18.9]--为进程添加文件打开表.mp4 [30.8 MB]

{4}--引导程序：接管控制权9 集

[4.6]--使用BIOS中断显示字符.mp4 [16.3 MB]
[4.7]--使用BIOS中断读取磁盘.mp4 [38.9 MB]
[4.8]--进入C语言环境并跳到loader(1)【资源精选‖更多关注：CunworkNotes】.mp4 [23.4 MB]
[4.9]--进入C语言环境并跳到loader(2)【持续更新‖免费提供：CunworknoteS】.mp4 [31.4 MB]
[4.3]--创建可引导的启动程序.mp4 [53.2 MB]
[4.1]--计算机启动流程简介【整理不易‖记得关注：CunWorKNotes】.mp4 [33.3 MB]
[4.4]--初始化引导程序(1)【公重号：CunWorkNotes】.mp4 [19.6 MB]
[4.5]--初始化引导程序(2).mp4 [14.5 MB]
[4.2]--接管运行控制权.mp4 [30.7 MB]

{7}--日志与printf格式化输出11 集

[7.3]--实现基本的信息输出（1）.mp4 [13.1 MB]
[7.5]--若干字符串和内存操作函数实现.mp4 [46.6 MB]
[7.2]--实现基本的信息输出.mp4 [51.0 MB]
[7.8]--支持整数的格式化（1）.mp4 [38.9 MB]
[7.1]--创建日志输出接口【优质资源‖关注：cunWorkNotes 解锁】.mp4 [38.6 MB]
[7.10]--在异常处理程序中打印信息.【更多精选‖公众号：CunWorknotes】 .mp4 [43.5 MB]
[7.4]--实现基本的信息输出（2）.mp4 [37.9 MB]
[7.7]--实现字符串的格式化输出（2）.mp4 [22.2 MB]
[7.11]--利用assert辅助调试.mp4 [50.7 MB]
[7.9]--支持整数的格式化（2）.mp4 [40.2 MB]
[7.6]--实现字符串的格式化输出（1）【公重号：CunWorkNotes】.mp4 [49.3 MB]

{14}--建立系统调用8 集

[14.3]--实现系统调用的调用和返回(2)【更多精选‖公众号：CunWorknotes】 .mp4 [26.7 MB]
[14.2]--实现系统调用的调用和返回(1)【优质资源‖关注：cunWorkNotes 解锁】.mp4 [56.3 MB]
[14.1]--创建调用门【资源精选‖更多关注：CunworkNotes】.mp4 [60.4 MB]
[14.6]--实现getid系统调用【优质资源‖关注：cunWorkNotes 解锁】.mp4 [63.6 MB]
[14.4]--实现msleep系统调用(1).mp4 [54.2 MB]
[14.5]--实现msleep系统调用(2).mp4 [19.4 MB]
[14.7]--实现pint_msg调用.mp4 [22.8 MB]
[14.8]--使用int$0x80实现系统调用.mp4 [62.8 MB]

{13}--隔离操作系统与进程10 集

[13.10]--为进程添加特权级0的栈空间.mp4 [86.4 MB]
[13.1]--隔离操作系统与进程（1）-代码分离.mp4 [75.2 MB]
[13.2]--隔离操作系统与进程（2）-地址分离【优质资源‖关注：cunWorkNotes 解锁】.mp4 [71.4 MB]
[13.9]--切换至应用进程的特权级为最低.mp4 [54.8 MB]
[13.4]--调整应用的特权级(1).mp4 [36.7 MB]
[13.6]--调整异常处理函数(1).mp4 [37.1 MB]
[13.8]--修改空闲任务的特权级.mp4 [28.5 MB]
[13.3]--隔离操作系统与进程（3）-搬运代码【更多精选‖公众号：CunWorknotes】 .mp4 [70.9 MB]
[13.7]--调整异常处理函数(2).mp4 [78.3 MB]
[13.5]--调整应用的特权级(2).mp4 [45.2 MB]

{9}--实现链表数据结构6 集

[9.2]--实现链表的查询函数【整理不易‖记得关注：CunWorKNotes】.mp4 [13.8 MB]
[9.1]--定义结点和链表.mp4 [47.2 MB]
[9.4]--链表的两种删除【更多精选‖公众号：CunWorknotes】 .mp4 [45.1 MB]
[9.6]--获取结点所在的结构（2）.mp4 [40.9 MB]
[9.5]--获取结点所在的结构（1）【整理不易‖记得关注：CunWorKNotes】.mp4 [10.3 MB]
[9.3]--链表的两种插入.mp4 [36.7 MB]