理解x86架构的捷径

冰冰子对 Orange'S:一个操作系统的实现的书评发表时间：2009-08-06 09:08:00

畅销书《天书夜读》《寒江独钓》作者谭文热评《Orange'S 一个操作系统的实现》

    对x86架构的处理器，业界一向是褒贬不一。但是毫无疑问的是，x86架构的处理器是迄今为止在市场上最成功的处理器。它既催生了Intel、微软这样的业界巨头，也改变了普通人们的生活。到今天，虽然有arm的异军突起，但是大部分程序员所编写的程序依然在运行在x86架构上。
    虽然很多上层的程序员绕过了对CPU架构本身的理解，而直接使用高级语言进行编程，但是对CPU本身的熟悉，其实依然是所有想被称为优秀的程序员所难以绕过的一道坎。对CPU的不熟悉，实际上限制了程序员的思维方式、对程序的理解和实际解决问题的能力。
    对于普通的芯片，阅读几页的说明书就可以大致理解如何让它工作。CPU是比较复杂的一种，对于比较简单的CPU架构，阅读几十页的文档也能大致熟悉。然而 x86架构的CPU的说明可不是这么简单，其手册估计有一共有四、五千页之巨。不要说理解透彻，就是从头到尾翻一遍也不是一件简单的事情。并非Intel 有意将它做得复杂，这里有历史的原因。因为这个架构的应用实在太广了，全世界有无数的软件都在它的基础之上工作。为此它自身的升级也就变得举步维艰。每次升级都不得不要兼容之前的特性。这也就导致了新旧指令层层堆积，种种特性互相兼顾，最终变成如今的一团乱麻了。
    对于入门级的选手，读完那些手册可不是一件容易的事情。但是于渊的这本《orange's:一个操作系统的实现》却是一条难得的终南捷径。因为要理解如何让一个芯片正常工作，最简单的办法就是从头开始去写程序让它运行起来，然后操作它做自己想做的事情。如果是平时的编程，这些下层的工作都已经有操作系统帮你做了，对理解x86架构的帮助就大为有限。如果去读那几千页的文档，不但读起来很痛苦，中间又没有多少可以实际操作的工作来帮助你温故而知新，这其中的枯燥乏味，绝对不是一般人可以忍受的了。而且更重要的手册中虽然包含了x86所有的特性，然而其中有些特性是现代操作系统根本就没有用到的。努力的去理解的话，又是吃力不讨好了。如果每个读者都可以随着这本书的介绍，去逐步的实现一个操作系统，不但这中间其乐无穷，而且实现到最后，对x86架构的理解也就不在话下。
    有的人认为，要看一个操作系统的实现，不如直接去看Linux的代码。本人对此不敢苟同。Linux已经是商业级的代码，为了实际的商业应用，必定会实现浩如烟海的细节。而对于一个x86架构的初学者而言，一开始就去阅读这些细节的代码，实际上是有害无益。除非将旁枝末节一一剪除，只剩下主干。但是这样的甄别工作，可完全不是一个初学者自己能做得了的事情了！而《orange's:一个操作系统的实现》讲述的是一个完全为了理解x86架构的教学系统。其中每一步初学者都可以亲自实现，亲手编出那些代码。因此，作为商业级的操作系统，orange's当然是远远比不上Linux。但是对于一个学习x86架构的初学者而言，orange's反而更加适宜。而且在读完这本书之后，相信读者学起Linux来，肯定会更加轻松。

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