第667章 灵魂的第一行代码!
寂静。
整个西山基地核心实验室,落针可闻。
所有人都屏住了呼吸,目光汇聚成一点,死死地钉在黄建功的背影上。
那是一个算不上魁梧,此刻却好像能扛起整片天空的背影。
在他的面前,是那台连接着“盘古之心”的终端。屏幕上,绿色的光标在安静地闪烁,像一颗等待被唤醒的心脏。
三天三夜的理论构建,上百页的设计规范,无数次的争吵与推演,最终都将在此刻,凝聚成键盘上的第一次敲击。
黄建功没有立刻开始。
他闭上眼睛,脑海中飞速闪过《天枢内核V0.1设计规范》的每一个细节。
任务控制块(PCB)的结构:任务ID、任务状态(就绪、运行、等待)、程序计数器(PC)、堆栈指针(SP)、通用寄存器组……每一个字段,都像一颗颗星辰,在他脑中构筑出“天枢”的雏形。
任务切换的流程:保存当前任务的上下文到它的PCB -> 从任务队列中选择下一个要运行的任务 -> 从下一个任务的PCB中加载它的上下文 -> 跳转到新任务的程序计数器位置继续执行……每一个步骤,都严谨得如同外科手术。
他要做的,就是用这个世界上最贫瘠、最原始的语言——机器码,将这套复杂无比的逻辑,翻译给“盘古之心”听。
这比用“华夏神文”开发应用软件要难上万倍。
“华夏神文”是高级语言,是给人用的,它有丰富的语法和库函数,一行代码可以完成很多事情。
而机器码,是“盘古之心”唯一能直接理解的语言。它没有变量,没有函数,没有循环,只有最纯粹的0和1。
每一个操作,比如“将寄存器A的值赋给寄存器B”,或者“将内存地址0x1000的值加载到寄存器C”,都必须用一串特定的二进制数字来表示。
编写“天枢”内核,就像是在没有砖块、没有水泥、没有图纸的情况下,用一粒一粒的沙子,去堆砌一座宏伟的宫殿。
错一个0,或者一个1,整座宫殿都会瞬间崩塌。
黄建功缓缓睁开眼睛,那双布满血丝的眼眸里,已经没有了丝毫的犹豫和彷徨,只剩下绝对的专注。
他伸出双手,十指悬停在键盘上方。
然后,敲下了第一行指令。
这不是“华夏神文”,甚至不是汇编。
他直接在屏幕上,敲下了一串二进制数字。
`01001000 01100101 01101100 01101100 01101111 00101100 01010100 01101001 01100001 01101110 01110011 01101000 01110101 00100001`
没有人能看懂这串天书。
只有黄建功自己知道,这行代码,在被加载进内存后,会被解释为一行简单的注释。
【Hello, Tianshu!】
这是属于他一个人的,程序员的浪漫。
是为这个即将诞生的伟大灵魂,献上的第一句问候。
紧接着,他的手指开始在键盘上飞舞。
“啪嗒、啪嗒、啪嗒……”
清脆的键盘敲击声,成了这个寂静空间里唯一的交响乐。
屏幕上,一行又一行的二进制代码,如同瀑布般倾泻而下。
`10110001 00000000 00000001` (MOV R1, #256 - 设置PCB区域的起始大小)
`10110010 00000000 00000000` (MOV R2, #0 - 初始化任务计数器)
`11100001 10000010 00010001` (STR R1, [R2] - 将PCB大小存入第一个任务的控制块)
站在他身后的孙立国,手里拿着一本厚厚的手写的“盘古之心指令集”,嘴里飞快地念着,为黄建功进行人工的“语法检查”。
“指令MOV R1, #256,机器码10110001 00000001 00000000,黄总工,你这里写的是#256,但指令集里定义,立即数寻址的高八位应该在后,你写反了!”
黄建功的手指一顿。
他立刻在屏幕上删掉了刚才的代码,重新敲了一遍。
`10110001 00000001 00000000`
“不对!”孙立国急得满头大汗,“是`10110001 00000000 00000001`!”
黄建功看着屏幕,又看了看孙立国手里的指令集,这才发现,因为三天三夜没睡,他的大脑已经出现了一丝混乱,把高低字节的顺序记反了。
他深吸一口气,删掉错误的代码,这一次,他放慢了速度,一个数字一个数字地敲击。
`10110001 00000000 00000001`
“正确!”孙立国长舒了一口气。
周围的专家们,看得心惊肉跳。
仅仅是一个最简单的赋值操作,就如此凶险。一个不留神,整个程序的逻辑就会谬以千里。
而黄建功要写的,是一个包含成千上万行这种指令的,无比复杂的调度核心!
这简直不是人能干的活!
时间一分一秒地过去。
黄建功的额头上,渗出了细密的汗珠。他的后背,早已被汗水浸透。
他正在编写“天枢”内核的第一个函数:`task_create()`。
这个函数的功能,是在内存中,按照PCB的规范,开辟一块空间,并对其进行初始化,相当于“创造”一个新任务。
他需要精确计算每一个字节的偏移量。
PCB的第一个字节,是任务ID。
第二个字节,是任务状态。
从第五个字节开始,是16个通用寄存器的备份空间,每个寄存器占4个字节,一共64字节。
……
他就像一个最精密的雕刻家,用0和1这把刻刀,在内存这块璞玉上,小心翼翼地雕琢着“灵魂”的模样。
一个小时。
两个小时。
五个小时。
当天色再次暗下来的时候,黄建功终于敲下了`task_create()`函数的最后一行代码。
那是一条返回指令。
`11100001 00101111 11111111` (RET)
他长长地吐出一口气,感觉整个身体都快要虚脱了。
仅仅是一个最基础的创建任务的函数,就耗费了他整整五个小时,编写了超过三百行纯粹的机器码。
“第一阶段,完成。”他声音沙哑地宣布。
实验室里,响起一阵压抑的、低低的欢呼。
没有人敢大声,生怕惊扰了这位正在“创世”的神。
短暂的休息后,黄建功没有停歇,立刻投入了第二个函数的编写。
`task_yield()`。
这个函数的功能,是“任务切换”。
它将是整个“天枢”内核中,最复杂,也是最核心的部分。
它需要将当前所有寄存器的值,一个不漏地,全部保存到当前任务的PCB中。
然后,它需要从“任务队列”里,找到下一个应该运行的任务。
最后,再将下一个任务PCB里保存的寄存器值,重新加载到CPU的每一个寄存器中。
这个过程,繁琐、凶险,不容许任何一点差错。
黄建功的表情,变得前所未有的凝重。
他再次深吸一口气,手指落在了键盘上。
这一次,他编写的不再是简单的内存操作指令。
`11100010 01000001 00000000` (PUSH {R0-R15, LR} - 将所有寄存器压入堆栈)
这行指令,是“盘古之心”指令集中,最强大的指令之一。它可以一次性将所有通用寄存器和链接寄存器的值,都保存到内存堆栈里。
这是硬件层面提供的,对“上下文保存”的至高支持!
是“硬件协同组”奋战三天三夜,从“创世圣经”的某个角落里挖掘出来的神之指令!
当这行代码出现在屏幕上时,钱学敏和几位核心专家,都忍不住握紧了拳头。
有了这条指令,`task_yield()`函数的实现难度,将大大降低!
老师留下的“创世圣经”里,果然处处都是宝藏!
黄建功的精神为之一振,他继续向下编写。
他需要从堆栈中,将这些值,再转移到任务对应的PCB存储区里。
他需要更新任务的状态,从“运行”变为“就绪”。
他需要调用一个还未编写的函数`scheduler()`,来决定下一个运行的任务是谁。
……
夜,越来越深。
实验室里,除了键盘的敲击声,和孙立国偶尔低声的校对声,再无其他。
所有人都站着,没有人坐下。
他们都在用自己的方式,陪伴着黄建功,进行这场孤独而伟大的远征。
终于,在黎明的第一缕晨光,透过窗户照进实验室时,黄建功敲下了最后一行代码。
`11100011 01000001 00000000` (POP {R0-R15, PC} - 将新任务的上下文从堆栈中弹出,并跳转执行)
`task_yield()`函数,完成了!
黄建功靠在椅背上,整个人像是从水里捞出来的一样。
他看着屏幕上那密密麻麻,如同蚁群般的0和1,眼中流露出一丝疲惫,但更多的是一种创造者独有的,满足感。
虽然还缺少最关键的`scheduler()`调度器部分。
但“天枢”的骨架,已经立起来了!
灵魂,即将拥有第一声啼哭!
“准备……”黄建功的声音有些颤抖,“准备进行第一次编译和链接。”
“我们要把这些代码,真正烧录进‘盘古之心’!”
(https://www.bshulou8.cc/xs/5129746/39635546.html)
1秒记住百书楼:www.bshulou8.cc。手机版阅读网址:m.bshulou8.cc