是否可以使用 Python 创建操作系统？ [关闭]

Posted 2023-02-23

【中文标题】是否可以使用 Python 创建操作系统？ [关闭]

【英文标题】：Is it possible to create an operating system using Python? [closed]

【发布时间】：2012-06-09 21:48:05

【问题描述】：

是否可以使用 Python 制作简约操作系统？ 我真的不想进入汇编之类的低级代码，所以我想使用一个简单的 Perl 或 Python 等语言。但是怎么做呢？

【问题讨论】：

你希望达到什么目标？

在somewhere 中没有使用汇编或C ——甚至pycorn 也有用于引导代码的汇编。中断处理程序也是如此。

我认为Ununium 完全是用python 编写的。不过，不太确定该项目是否仍然存在

IMO Perl 和 simple 是两个不能很好搭配的词 :)

How much of an operating system could be written in, say, Python?的可能重复

【参考方案1】：

不幸的是，Python 被归类为very high level programming language。例如，它不能用于直接访问硬件和执行低级数据结构操作。它完全依赖于某种东西来从中抽象出硬件，那就是内核。但是，从技术上讲，创建一个以 Python 为中心的操作系统是可行的，即；只有非常底层的东西是用 C 和汇编语言编写的，而操作系统的其余大部分都是用 Python 编写的。

This article 更详细地讨论了哪些语言适合编写操作系统内核。

【讨论】：

好文章。最好的引述是：在 C 以外的许多语言中，需要大量的汇编和 C 开发才能提供支持语言抽象的适当运行时环境。

“它完全依赖于某种东西来从中抽象出硬件，那就是内核。”。这种说法含糊不清。在任何编程语言中，对于某些函数，您必须依赖系统调用，例如 read() 和 write()。

@iosnihciL 对于许多编程语言，使用read() 和write() 是可选的。如果您愿意，如果语言支持系统编程，您可以简单地自己实现它们。事实上，这种事情在可能根本没有任何支持软件的嵌入式开发中很常见。只有你和硬件。使用标准 Python 无法做到这一点。

【参考方案2】：

您当然可以在没有操作系统的情况下运行 Python，如 The Intel BIOS Implementation Test Suite (BITS) Project 所示。 scripting guide 解释：

"... 包括 Python API 来访问硬件平台的各种低级功能，包括 ACPI、CPU 和芯片组寄存器、PCI 和 PCI Express。您可以编写脚本来探索和测试平台功能，在 32 位 ring 0 中使用 Python 的全部功能，无需操作系统。"

现在，BITS 是一个特定于英特尔硬件的 BIOS 测试平台，并不意味着运行基于 Python 的定制操作系统，但这并不意味着您不能尝试...

【参考方案3】：

我已经移植了 Python 解释器作为用户空间程序在我的操作系统中运行，它是我移植的第一个程序——也是迄今为止唯一一个程序；从这个经验来看，我认为用 Python 编写很多操作系统功能肯定是可能的；当然，您甚至可以将 Python 嵌入内核，而只需极少的功能支持。

但是，您需要为中断、低级内存管理等编写汇编和 C。就我而言，我针对Newlib C 库构建了一个经过特殊修改的Python 2.5.2；在最小的情况下，您只需要为 Newlib 库提供堆内存管理，并且可以在其上运行 Python。

因此，Python 解释器不包含其自己的堆实现，并且它确实依赖于 C 库，因此您不能立即在裸机上运行它，但按照惯例编写的更多操作系统内核可以也可以用 Python 编写。

特殊情况当然是微内核，其中大部分功能都在用户空间中作为服务；这些可以更自然地用任何首选的编程语言实现，包括 Python。

【参考方案4】：

我建议你找一本关于操作系统设计的好教科书，然后学习。我很确定你不会找到这样一本包含 Python 源代码的书。 C 的可能性更大。 （您可能会发现一本使用 Pascal 而不是 C 的旧教科书，但实际上并没有那么不同。）

一旦你对操作系统设计的研究足以真正能够编写操作系统，你就会知道足够多的知识来对哪些语言适合。