如果你想手写Linux系统

哈喽，我是子牙老师。今天咱们聊聊这个话题吧，Linux作为当今科技世界的地基，我们越来越接近真理了，有木有？

这个文章的角度，你可能全网都很难找到第二篇如此系统讲透这个问题的文章

你可能想问：你之前不是写过操作系统吗，怎么又写一个Linux系统？
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我之前写的，或者说做的课程，或者你们从这个网站上下载的，都是操作系统内核
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操作系统内核，是一套管理硬件的程序，用户是用不了的。但是内核给开发用户态程序提供了丰富的API。基于Linux内核的API，开发出了Linux系统，即用户可以使用的用户态。其中包括：ubuntu、centos、redhat、Android、鸿蒙……Linux内核牛不牛逼？

基于Linux内核提供的API，基于Linux操作系统，又诞生了今天科技世界的基础设施：AI层、redis、MySQL、nginx、docker…还有很多很多关键基础设施，比如kvm……
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我之前说Linux是当今科技世界的地基，有人说我乱说，真是无知者无畏。我后来想明白了，所处高度不同，眼前看到的风景自然不同，何必与夏虫语冰

写一个操作系统内核，是你学习计算机专业课《操作系统导论》《计算机组成原理》《数据结构》……或者说计算机学科所有专业课，最顶级的方式！而且生动有趣形象，那些看不见摸不着的理论，你在写的过程中，都变得具象化了：页表、内存映射、缺页异常、写时复制、进程切换、线程调度、线程上下文、中断触发……

那怎么开发一个用户态的Linux系统呢？以下，enjoy

缘起

看到这种图后，我的大脑开始抛出无数的问题
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我后面理清了思绪，大概有这些问题：

用户态能看到的顶层进程是1号进程，那有没有0号进程呢？
0号进程在Linux内核的设计中承担了什么样的角色？
我记得最开始玩Linux的时候，用户态的顶层进程是init，与当前systemd之间什么关系？
用户态的顶层进程systemd，在内核态长啥样
自己开发的Linux系统，是如何与Linux内核关联起来的，比如busybox
Linux内核是如何进入用户态的
Linux内核是如何基于一个可执行文件起一个进程的
……

如果你恰好也有这些问题，受实力所限，无法得到答案，那太好了。BTW，技术还行哦，对Linux的理解能到这个程度

瓦特？你都不知道我在说什么？那你现在的水平，在AI时代，是非常危险的！赶紧去提升实力吧！ChatGPT能帮你写代码？ChatGPT能帮任何使用他的人写代码，你跟别人的区别在哪呢？或者说，谁能更好的使用AI呢？是那些对行业理解得更广更深的人，对吧

同样使用ChatGPT，你觉得你跟我，谁能最大化发挥ChatGPT的价值？

Linux始祖进程

看《玫瑰的故事》，黄亦玫的女儿名字叫太初，我觉得蛮好听的。太初其实就是始祖的意思，只不过含蓄一些。你们觉得，黄亦玫希望她的女儿是谁的始祖呢？我觉得应该是自己的始祖吧，永远做自己，不被世俗污染与束缚，满满的大爱

《道德经》中说“道生一，一生二，二生三，三生万象”。在道家的角度，零即为道。我猜Linux内核如果是中国人写的，它的进程结构应该是这样的
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那Linux内核的始祖进程是谁呢？init_task，即0号进程。这个进程不像其他进程，是通过函数__do_fork创建出来的，这个进程是内核开发工程师编织出来的，如图
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你是不是想问：为什么是编织，而不是通过程序创建？那你是否想过，今天的科技世界的源头，一定有一个编译器，是用二进制写出来的。一样的道理，总得有鸡才有蛋。你是不是想问，没有蛋哪来的鸡？鸡可以造出来，或者由其他物种变异而来，蛋就真的没办法

CPU何时切入0号进程执行的呢？这个有点特别，CPU不会切入0号进程，内核开发工程师会将0号进程与BSP核（CPU启动核）进行绑定。这个操作是在Linux内核的很早期完成的，在创建1号进程、启用所有AP核之前，在这两个阶段之前，很关键。代码没找着，自己写代码测的，Linux内核是这么干的
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