在办公室内吃完午饭，林北马上在那台计算机前面坐了下来。

他面前摊着一本手写的笔记，里面是用铅笔写满的系统架构草稿。

从系统奖励超级计算机，林北完全掌握了超级计算机的完整技术后，就开始在构思完整的计算机系统。

超级计算机上的操作系统，只是为超算服务的系统，不合适作为普通计算机的系统来使用。

因此林北需要一套完全基于汉语言的底层操作系统，适用于未来的超计算机。

而这个东西，别说是种花家了，全世界只有林北一个人懂，没有人可以帮他。

需要他亲自一点点的完成。

这套操作系统，不需要翻译英文指令，不需要记忆那些和日常语言毫无关联的缩写词，所有的指令代码全部用汉字书写。

运算指令是“加”“减”“乘”“除”，跳转指令是“转”，条件判断是“若”“则”“否则”，循环是“循环”和“止”，输入输出是“读”“写”，程序结构用“开始”和“结束”包裹起来。

这套方案的核心原则是：任何一个识字的人，拿着操作手册看一遍，就能大致猜到每一行指令是在做什么。

他早就想清楚了，计算机的未来不应该是少数几个掌握英文的人才能触碰的工具。

特别是在种花家，计算机的操作系统，就应该以最方便的形式进行推广。

甚至汉语言系统，将会在这个时空，彻底取代未来的英文操作系统。

因为林北占据了所有的先机。

他打开第一块空白的内存区域，开始写最底层的引导程序。

这段程序不需要多复杂，只需要完成三件事。

初始化中央处理器和内存的起始状态，从固定地址加载操作系统的内核代码，然后将控制权移交给内核。

他用铅笔在纸上写了十几行代码，逐条读了一遍确认逻辑无误，然后开始一条一条地往机器里输入。

“开始

设基址=零

清内存

载入核心自磁盘

转核心

结束”

他把这五行指令输入完毕之后按下回车键，屏幕上没有报错，光标平静地跳到下一行起始处，像是已经接受了这段指令，正在等着后面的内容。

他开始写内存管理模块。

内存管理是操作系统的骨架，没有它，所有程序都将堆叠在一起互相踩踏。

他的方案是分段式管理，把内存划分成若干个大小不等的段，每个段记录起始地址、段长和使用状态，内核在分配和回收时只操作这些段表，不直接碰物理地址。

分配空间时若找到空闲段就标记为已占用，回收空间时则合并相邻的空闲块。

他把这个逻辑写成一段大约三十行的程序，一边写一边在脑子里逐行推演边界情况。

“分配段大小:

寻空闲段其中段长＞=大小

若找着:

标该段已占用

返段址

否则:

返空

止

回”

写完之后他把这一段和引导程序衔接在一起，确认没有语法冲突，然后继续往下写进程管理模块。

进程管理的核心是时间片轮转。

每一道运行中的程序被看作一个进程，内核记录它的状态、寄存器值和程序计数器位置，每个进程获得一个固定长度的时间片，时间片用完之后内核自动切换上下文保存当前进程状态、恢复下一个进程的状态、把中央处理器交给它。

他为此设计了一个进程控制块的结构，包含进程标识、运行状态、寄存器备份、优先级和时间片计数器，并配有相应的调度机制让多个程序像轮流使用机器一样交替运行。

“若时间片满:

存当前

恢复下一进程

转继续

止”

他写到设备驱动部分的时候，天已经黑透了。

键盘的输入中断、显示器的输出缓冲、磁盘的读写控制，每一块都需要单独的接口定义和状态机逻辑。

他没有把所有的驱动一次性写完，而是先搭了一个基础的设备抽象层，把每种设备的操作抽象成统一的“读”“写”“控制”三个入口，具体的实现留到后续填充。

这样将来接入任何新设备都不会影响到上层应用程序的执行。

第一版完整的系统内核手稿写完的时候，时钟已经指向下午五点。

他把手稿从头到尾通读了一遍，修改了几处边界条件处理不当的地方，又补了一段异常处理逻辑，确保程序在遇到未定义指令或者内存越界时不会直接死机。

“异常:

停当前

记错误码于日志

转调度”

林北没有立刻把这些代码全部录入机器，而是下个礼拜一上班的时候，跑一趟超算中心，打算使用超级计算机上的仿真环境，把整个内核的架构模型输入进去跑一遍。

确认仿真结果确认逻辑无死锁、内存无泄漏、时间片切换没有跨周期丢失之后，这套系统才能证明没有问题。

至于眼前的这台计算机，事实上，连一个壳子都没有，目前还只是最原始的阶段。

而这台计算机将来系统完成，也彻底组装起来，其运算速度，并不会太快，也就是每秒一万次左右。

其集成电路板的芯片有一百个，每一个芯片集成了512个晶体管，总晶体管数量五万个，主频1兆赫兹左右。

运算能力每秒一万次加法运算。

对比超级计算机来说，这款计算机运算能力真不怎么样。

可问题是，这款计算机，他只是一台小巧的普通台式计算机，不是超级计算机，足足占据了一个房间大小。

是一台可以随时拆卸带走，转移，然后插上电，就可以使用的计算机。

和现代的台式机，并没有太大的区别。

并且只要完成，就可以实现初步的计算机办公。

中文输入、编辑、存储、打印。

这是最基础也是最有价值的功能之一，可以替代传统的打字机和手写文件。

只需要弄一台打印机，林北甚至连图纸都不需要手绘，直接在计算机上绘制，然后打印出来即可。

或者是使用移动数据存储，直接拷贝到其他计算机上。

此外，它还具备存储和检索信息，比如工人档案、物资台账、设备维修记录等，查询效率比手工翻档案快得多。

至于操作的话，也很简单，教一下，只要识字，基本上就会。

其次就是科学计算辅助，虽然无法直接处理完整的流体力学方程等复杂数据的计算，但可以承担子任务的前处理和后处理，比如数据录入、表格生成、中间结果的整理和归档。

特别是任务前处理，使用超算的时候，有一个很大的步骤，很影响时间，那就是录入计算内容。

有了这种计算机的话，可以将计算的内容，提前输入好，再利用存储器连接到超算，就不需要再超算上一步步输入计算内容，超算可以自动读取需要计算的内容。

这样的话，可以节省大量的时间。

再者就是培养大批的编程人员，供程序员在上面练习和调试代码，积累编程经验，为将来更复杂的计算机应用做人力储备。

还有就是数控机床上的编程，也可以先在计算机上完成，甚至可以制作一个模拟的程序，不需要到机床设备上检验，可以先模拟测试。

这样可以减少数控机床的大量停机调试时间。