基於JavaScript的作業系統你聽過嗎？ _javascript技巧

我想大多數人聽過 Node.js，但你聽過 NodeOS 嗎？沒錯，NodeOS，一個用 Node.js 寫的作業系統。好吧，實話說，NodeOS 用 Linux 核心來處理各種底層任務，像是硬體通訊什麼的，但除此之外，使用的都是 Node.js。 NodeOS 的開發始於兩年前，創建者的目的很簡單，他只是好奇，「是否有可能只使用 Node.js 創建一個作業系統呢？」

是否有可能只使用 Node.js 建立一個作業系統呢？

這個主意怎麼樣？

我們已經看到了 Node.js 在這幾年已經取得如此迅猛的發展，那麼我們為何不讓它更酷一些呢？例如用它做個作業系統。

用戶自主的獨立檔案系統

NodeOS 引入了一個有趣的特性：所有的使用者都有一個獨立的檔案系統，他們在一個簡單的檔案系統中完成各種工作。因為他們的「主目錄」事實上就是他們自己的檔案系統的根（root），所以他們可以不需要任何超級權限就可以將軟體包安裝到系統中，也不需要配置什麼，因為軟體包預設就安裝在他們自己的主目錄裡面。此外， 這樣也提供了良好的安全性，如果駭客攻入到了某個帳戶，那麼只能訪問到該用戶所在的部分，最終的結果就是駭客並不能由此影響到整個系統。

Node.js 和NPM

你可以想想，如果一個作業系統使用 Node.js，那就代表所有在 NPM 中可用的套件同時也都是 NodeOS 的軟體包。在寫作本文時，已經有了超過 21 萬的軟體包，而且每分鐘都在不斷增長。如果幾年以後，NodeOS 有了一百萬應用，那也沒什麼好奇怪的。

基於Linux 核心

這看起來並不算什麼，Linux 是大多數伺服器所採用的作業系統。因為 NodeOS 是基於 Linux 核心的，所以你只需要很少的修改就可以使用那些給其它的 Linux 發行版開發的應用程式了。

不好的消息

我非常希望 NodeOS 是一個已經完成的作品，但是，它現在還不是。它仍然缺少一些伺服器作業系統所需的關鍵功能。例如，缺少完整的 BASH 工具集，包括 ps、tail、nano 和 grep 等都沒有。更糟的是，你也不能把它當成桌面作業系統使用，因為它沒有 GUI。當然，你可以實作一些缺少的功能，只需要使用一點點 JavaScript，但是預設情況下，這些功能現在都還沒有，真是糟糕。

好吧，那我可以試試 NodeOS 嗎？

使用 Docker 體驗
最容易、最快捷的體驗 NodeOS 的方法如下：

1、一台運行 Mac OSX 或 Linux 計算機，也許 Windows 也可以，但我沒試過。
2、Docker。
當你安裝好 Docker 之後，執行一個 NodeOS 實例是很容易的。你只需要執行以下指令就可以了， Docker 會為你完成這魔法般的一切：

sudo docker run -t -i nodeos/nodeos

最容易、最快捷的体验 NodeOS 的方法是通过 Docker。

当你运行了上述命令，Docker 会自动从仓库下载 NodeOS 的镜像，并将其安装到一个虚拟环境中。安装好之后，会打开一个连接到 NodeOS 的 SSH 会话。

不用 docker 呢？
有些情况下你也许不能使用 Docker 来体验，或者是你想体验一下最新版本的 NodeOS 。在写作本文时，NodeOS 的镜像已经是两个月前生成的了，而开发版本则是六天前更新的。所以，如果你希望使用最新版本，你应该从源代码开始。这也不算很难，但是要花费一些时间。你 需要：

1、一台运行 Linux 的计算机。你可以在 OS X 上编译它，但是跨平台编译需要花费很多时间，对于 Windows 也如此。
2、Linux 编译构建相关的工具（make、g++、gcc、autoconf）。
3、Qemu。
4、时间，真的需要很多。
如果万事俱备，你就可以从源代码开始编译了：

1、使用下列命令编译： cd NodeOS 并 npm install。
2、我逐字引用了其官方文档的话：“拿上爆米花去看场电影吧，不开玩笑，真的。”，是的，它需要很多时间，做些有意思的事情去吧。
3、执行 bash npm start 来在 Qemu 中运行 NodeOS。
可以工作了吗？
当安装完成后，我们可以通过在 NodeOS 的 shell 中执行  ls命令来看看它是否工作了。输出类似如下：

[ 'etc', 'lib', 'lib64', 'root', 'bin', 'sys', 'usr', 'share', 'proc' ]

如果显示如上，说明一些基本的命令可以工作了。但是如果我们想要知道网卡地址呢？在 Linux 下，这个命令是  ifconfig ，让我们试试：

command not found: ifconfig

看起来没有 ifconfig 命令。这是因为 NodeOS 默认没有  ifconfig命令。现在怎么办？很简单，NodeOS 有一个集成的包管理器（类似 apt 或 yum） ，叫做 npkg，它是基于 Node 的 NPM 的，很容易使用。可以通过如下命令很方便的安装 ifconfig ：

npkg install bin-ifconfig

如果一切正常， ifconfig 命令现在就可以在 shell 中使用了。我们再次试着执行一下，输出类似如下：（我替换了其中的 MAC 地址）：

eth0: flags=8863 mtu 1500
 ether 01:23:45:67:89:ab 
 inet6 f0cd::ef01:0203:0405:181%en1 prefixlen 64 scopeid 0x5 
 inet 192.168.0.21 netmask 0xffffff00 broadcast 192.168.0.21
 nd6 options=1
 media: autoselect
 status: active

如果你的输出也类似如上，那说明它可以工作了。你已经成功地安装了你的第一个 NodeOS 应用： ifconfig。

它是可以工作了，然而我们可以用这个操作系统做什么呢？

如果我们只能拿这个用 Node.js 写的操作系统做到你在 Ubuntu 或其它 Linux 发行版上一样的（或更少的）事情，那它有什么价值？其实，整个事情中最有趣的地方是所有的东西都是 Node.js 开发的。这意味着我们可以只需要使用 Node.js 就可以开发我们的应用了。比如，NodeOS 里没有默认实现的 man 命令，它用于显示其它命令的帮助信息。不用担心，实现它很简单。

使用 Node.js 构建一个 NodeOS 应用

首先让我们来安装一个叫做 Hipster 的文本编辑器，以便我们可以创建和编辑文件。执行如下命令： npm install -g hipster@0.15.0。这个文本编辑器很简单，除了用作文本编辑之外啥也干不了，不过对于我们来说足够了。

用 Hipster 创建文件很简单，运行 hip filename即可，如： hip package.json。要保存文件请按下 Ctrl + s ，退出按下 Ctrl + q。

在这里，我们使用了一个 NodeOS 的主开发人员所开发的代码，我自己并没有真的去开发这个应用。我们例子中的原始代码可以在 node-bin-man Git 仓库中找到。

让我们回过头来创建我们的第一个 NodeOS 应用。像每个 Node.js 应用（或 NPM 包）一样，我们从创建一个 package.json 文件开始，内容如下：

{
 "name": "bin-man",
 "version": "0.0.1",
 "description": "Format and display manual pages",
 "bin": {
 "man": "man.js"
 },
 "repository": "https://github.com/groundwater/node-bin-man",
 "author": "groundwater",
 "license": "MIT",
 "dependencies": {
 "blessed": "~0.0.22"
 }
}

这些参数 name、version、 author、 repository、 license和 description 是其意自明的。这个 bin 集合是一个 JSON 的键值对对象，包含了命令名及其关联的 JavaScript 文件。在我们的例子中， man 命令关联到  man.js文件。而  dependencies集合包含了这个应用所需要的 NPM 包的列表。在我们的例子中，代码的作者包含了 Blessed 包，这是一个类 curses 的库，可以让 Node.js 支持高级终端界面的 API。

现在我们进入了主要的部分，实际的代码。

#!/usr/bin/env node

这个部分叫做释伴（shebang）。NodeOS 实际上并不需要它，但是它用于告诉操作系统如何执行下面的代码。在这里的意思是，它告诉系统下面的每行代码都需要通过  /usr/bin/env node命令来解释执行。

var fs = require('fs');
var blessed = require('blessed');

像在 Node.js 中一样， require() 函数加载选定的包到内存中，并将其保存为特定的变量。

var arg = process.argv[2] || 'bin-man';

man 命令的标准行为是如果没有指定要查看的命令时，就显示它自己的帮助信息。在我们的代码示例中也一样：如果没有给出第二个参数（第一个参数是 man 本身），那么该参数的默认值是 bin-man。

var path = process.env.HOME + "/lib/node_modules/" + arg + "/README.md";

try{
 var readme = fs.readFileSync(path, 'utf-8');
}catch(e){
 console.log('No README.md for Package ',arg);
 process.exit(-1);
}

在这里，程序检查给定的应用是否有一个 readme 文件。在 NodeOS 中，每个应用的安装路径是其主目录（/）下的 lib/node_modules。如果 README.md 文件存在，就将其内容保存到 readme变量中。否则，显示一个错误信息并退出。

// Create a screen object.
var screen = blessed.screen();

var box = blessed.box({
 content: readme,
 alwaysScroll:true,
 scrollable: true,
});

// Append our box to the screen.
screen.append(box);

Blessed 有一个非常简单的 API，要显示一个文件的内容很容易，只需要创建一个  box ，然后载入内容即可。

screen.key(['escape', 'q', 'C-c'], function(ch, key) {
 return process.exit(0);
});

现在，让我们找个退出  man 应用的方法。我们组合了  escape、 q 或 emacs 风格的 C-c 来退出应用。

screen.key(['space','f','j','n'], function(ch, key) {
 box.scroll(box.height);
 screen.render();
});

screen.key(['down'], function(ch, key) {
 box.scroll(1);
 screen.render();
});

screen.key(['up'], function(ch, key) {
 box.scroll(-1);
 screen.render();
});

screen.key(['b','k','p'], function(ch, key) {
 box.scroll(-box.height);
 screen.render();
});

我们使用方向键来上滚和下滚，用 space、 f、 j 或 n 向下翻页，b、 k 或 p 向上翻页。

box.focus();
screen.render();

最后，我们让应用将输入焦点放到  box ，我们在这里创建和渲染所有内容。

把上面编辑的这个文件存放到  /lib/node_modules/bin-man 目录下（名字是 man.js），并加一个简单的  README.md ，类似如下：

# Man

Author: @groundwater

## Install

npkg install bin-man

## Usage

```
Usage: man PKGNAME

Display a packages README.md file
```

我们已经基本完成了我们的第一个 NodeOS 定制应用。最后剩下一小步了，我们需要创建一个 NodeOS 应用需要的配置文件。很简单，把它创建到 /etc/bin-man/config.json ，内容只是一个空的 JSON 对象： {}。

现在我们可以试试我们的新应用了。在 NodeOS 中运行 man ，它将展示我们之前创建的 readme 文件。

总结

如你所见，在 NodeOS 中实现任何东西都很简单，你只需要懂得 Node.js 即可。

NodeOS 很有潜力，我认为当实现了更多的功能之后它会成为一个伟大的操作系统。目前仍然需要很多工作，但是在整个Node.js 生态系统兴盛发展的形势下，万一哪天它很快地成为一个流行的操作系统也没什么好惊奇的。