Cinux用 C23 从 MBR 写到 GUI 桌面的 x86_64 教学操作系统前言Cinux Here!github.com/Charliechen114514/Cinux。已严肃24小时待命PR和Issue严肃.pngPS: 是否用AI了用了必须承认这个毕竟手搓的时候被SSE栈对齐要求艹了一顿两顿的吓哭了从自己2022年开始接触计算机到现在笔者尝试冲锋过3次手搓操作系统内核这是第三次笔者一直想尝试回答一个问题——可以用现代C23来写一个操作系统内核嘛笔者曾经尝试冲锋过两次其中第二个还是Vibe出来的古战场遗址这边请前两次纯C写的一坨https://github.com/Charliechen114514/CCOperateSystemhttps://github.com/Charliechen114514/CCOperatingSystemX64回答这个问题之前笔者浏览了一下国内外的项目自己写操作系统这件事国内外一直都有人在做也有一些非常优秀的项目和教材。这些项目对我的帮助不少大家如果想完全从这里来找找参考项目/教材语言架构GUI教学性现代工具链中文支持SerenityOSCx86_64有完整桌面环境中偏工程实践CMake Ninja无官方中文MIT xv6CRISC-V无高MIT 课程配套Makefile部分中文翻译《操作系统真象还原》C x86 汇编x86无高面向零基础较旧中文原版Linux 0.11Cx86无中历史参考极旧赵炯注释版OSDev Wiki多语言多架构不适用中碎片化不适用部分中文SerenityOS这个项目无需多言一句话——牛逼Andreas Kling 带着社区造出了一个功能完整的桌面操作系统从浏览器到文本编辑器应有尽有。但 SerenityOS 的定位更偏向工程实践——它是一个真正可用的系统而不是一个按部就班教你每一步怎么做的教程。代码量巨大新手面对百万行级别的代码库很容易迷失方向是的孩子们就是我QAQ。PS: 笔者就想试试看能不能在国内再来一个类似SerenityOS的项目呢真的好羡慕这样完备的OSMIT xv6是操作系统教学的标杆笔者的操作系统从这里入门每年 MIT 6.S081 课程都在用。它的优势在于和顶级课程的深度绑定有完善的实验和评分体系RISC-V 架构也更现代。但 xv6 的功能范围比较克制——没有 GUI文件系统也比较简单更侧重于教学核心概念。如果你的目标是理解调度、虚拟内存、系统调用这些核心机制xv6 是非常好的选择但如果你想把链路延伸到图形界面和真实的磁盘 I/O就需要寻找其他资源了。《操作系统真象还原》这本书在国内 OS 自学圈子里知名度很高郑钢老师用非常接地气的语言讲解 x86 汇编和 C 语言实现操作系统的过程对零基础的同学来说确实是很好的入门材料。不过这本书止步于命令行界面没有涉及图形系统和多进程工具链也停留在比较旧的 GCC 版本。另外书的形式天然不支持像 Git tag 这样可以逐步 checkout 代码的交互式学习体验。笔者的最开始的最开始的操作系统教程也就是https://github.com/Charliechen114514/CCOperateSystem就是看这本书写的Linux 0.11配合赵炯老师的注释版是理解 Linux 内核的经典路径。但 0.11 版本的代码距今已经三十多年了很多设计决策是基于当时的硬件限制比如 80386 的内存寻址能力直接用它来学习现代操作系统的设计理念会有一定的认知偏差。OSDev Wiki是所有 OS 开发者的宝藏但它是百科全书式的碎片化资源——每个主题单独讲得很清楚但缺少一条从头到尾的线索把它们串起来。你可以在 OSDev 上查到任何你需要的硬件规格但很难靠它规划一个完整的项目路线图。Cinux 能做什么目前所以说了这些我的呢我的实现都很toy笔者毕竟不是专业搞操作系统的纯爱好。但也许目前为止截止到2026年4月27日它应该是目前唯一一个使用 C23 freestanding 从 MBR 一路写到 GUI 桌面的教学操作系统每个阶段都可以独立 checkout 观察代码这是 Cinux 的 GUI 桌面环境。画面上有可拖动的窗口有桌面图标可以点击启动终端鼠标是真实可用的 PS/2 鼠标驱动窗口之间支持 Z-order 层叠。这不是一张静态截图——整个窗口管理器、Canvas 双缓冲渲染、鼠标事件分发是内核自己实现的。这是纯命令行模式下的样子。内核启动后直接进入一个用户态 Shell支持 echo、ls、cat、cd、pwd、stat、mkdir、rm、touch 这些常用命令。这些命令对应的系统调用一共有 22 个全部通过 syscall/sysret 快速系统调用指令实现运行在 Ring 3 用户态。上面这个动图展示了从 QEMU 启动到进入 Shell 的完整过程。BIOS 自检 → MBR 引导 → 实模式切保护模式再切长模式 → 加载 Mini Kernel → Mini Kernel 初始化内存和中断 → 从磁盘加载 Big Kernel → Big Kernel 接管 → 最终启动用户态 Shell全链路打通。多终端是 Cinux 最后一个重要里程碑。每个终端窗口背后都绑着一个独立的 Shell 进程通过 fork/execve 创建页表采用 Copy-on-Write 机制按需复制。所以你在不同终端里执行命令是完全隔离的各自有各自的工作目录和进程空间。最后是文件系统。Cinux 实现了一个完整的 VFS 抽象层和 Ext2 读写驱动底层通过 AHCI SATA 驱动访问磁盘。你可以在 Shell 里执行 touch 创建文件、mkdir 创建目录、用 echo 重定向写入内容、cat 读取、rm 删除——这些操作都是实打实地落在 Ext2 的磁盘结构上可惜不是EXT4笔者肝不动了QAQ的不是假的 ramfs感谢AI最开始我真的不是很了解这玩意AI大人把我讲懂了Feature Help Issue Request 未来方向嘿笔者单枪匹马真的不太容易虽然AI牛逼但是它写的代码完全没法恭维约束再恨史山照样堆啊下面这些Feature非常需要大家的帮助Windows 构建支持有好心人愿意试试看能不能在Windows上跑起来吗目前 Cinux 只在 Linux/WSL 环境下验证过编译工具链依赖 GCC 15 CMake QEMU。如果有熟悉 Windows 交叉编译的朋友愿意把构建流程移植到 MSVC 或 MinGW 上欢迎大佬们提交 PR这对其他不太熟悉Linux的朋友都是偌大的帮助更多文件系统目前实现了 Ext2 读写和 Ramdisk如果能加上 FAT32 或者一个简单的只读 ISO 9660 支持会让文件系统的教学路径更完整。EXT4或者其他更酷的文件系统都是欢迎的调度器增强RR调度说真的一坨稀饭笔者其实是想尝试CFS调度的但是奈何肝不动有OS大佬如果看到这个项目觉得比较有趣网络协议栈从零实现一个最小的 TCP/IP 协议栈哪怕只支持 ping这对于理解网络编程和内核与硬件的交互是非常好的练习。更多 GUI 应用目前的 GUI 桌面有终端窗口和桌面图标但还缺少文本编辑器、文件管理器这类日用级的小应用GUI API也只是刚刚可用。。。代码质量我也不好把控我是第一次做QAQ。如果你对图形编程感兴趣欢迎大幅度改进GUI Canvas API任何写的一点都不C的地方一些代码必须承认AI参与了进来笔者必须承认一些地方写的完全不C如果您看到了欢迎提Issue批评指正或者是直接丢过来PR狠狠开喷其他任何您觉得需要出现的Feature!毕竟刚开不久一片荒芜啊离类似SerenityOS那样牛的OS差距太大这里我们欢迎您放提任何有趣的Issue一些Feature在我牛马含泪上班之后看到了觉得可以实现并且做做教程我会尝试的教程补全笔者还在灼热的补全和优化教程如果您发现一些教程缺失或者是教程质量令人堪忧笔者到底水平菜也不是科班欢迎各位OS大牛狠狠批评