史上最全操作系統(tǒng)學(xué)習(xí)教程
[導(dǎo)讀]熟悉我的讀者應(yīng)該都知道，我經(jīng)常強(qiáng)調(diào)操作系統(tǒng)才是程序員的內(nèi)功，內(nèi)功扎實(shí)后才可以修煉各種武功招式。平時(shí)我們也應(yīng)該花時(shí)間研究這些不變的東西，這些才是核心競(jìng)爭(zhēng)力，而不要浪費(fèi)太多時(shí)間在那些經(jīng)常變化的東西上面，而且操作系統(tǒng)也是校招社招必須要掌握的知識(shí)點(diǎn)。平時(shí)寫(xiě)代碼的過(guò)程中你不好奇一些問(wèn)題嘛：...
熟悉我的讀者應(yīng)該都知道，我經(jīng)常強(qiáng)調(diào)操作系統(tǒng)才是程序員的內(nèi)功，內(nèi)功扎實(shí)后才可以修煉各種武功招式。平時(shí)我們也應(yīng)該花時(shí)間研究這些不變的東西，這些才是核心競(jìng)爭(zhēng)力，而不要浪費(fèi)太多時(shí)間在那些經(jīng)常變化的東西上面，而且操作系統(tǒng)也是校招社招必須要掌握的知識(shí)點(diǎn)。
平時(shí)寫(xiě)代碼的過(guò)程中你不好奇一些問(wèn)題嘛：
在實(shí)際工作中也確實(shí)如此，很多遇到的疑難雜癥，都和操作系統(tǒng)密切相關(guān)，比如：?
“學(xué)好操作系統(tǒng)，能直接解決你在工作中遇到的問(wèn)題”。就這一個(gè)原因，它就已經(jīng)是每個(gè)程序員必須好好修煉的“基本功”了。?而且我一直認(rèn)為，花大量時(shí)間研究 OS 這些底層知識(shí)，是很有必要的，它就相當(dāng)于“指數(shù)函數(shù)”，雖然短期看不到效果，但卻是從 0 到 1 必然的過(guò)程。
學(xué)懂了這些基本功，再去琢磨那些被“追捧”的流行技術(shù)啊、demo 啊，都能輕松地理解背后高級(jí)的設(shè)計(jì)，理解系統(tǒng)中的性能瓶頸。
不夸張地說(shuō)，學(xué)懂了操作系統(tǒng)，同時(shí)具備不錯(cuò)的編程能力，找工作就很有優(yōu)勢(shì)。要知道，很多在職的工程師其實(shí)很多這里面的概念都不懂，工作多年，還得回來(lái)補(bǔ)課。
操作系統(tǒng)很難，有什么學(xué)習(xí)的 “捷徑”？
捷徑?jīng)]有，心得有一點(diǎn)。操作系統(tǒng)需要大量的知識(shí)儲(chǔ)備，除了要理論要體系化，更重要的是一定要實(shí)踐，當(dāng)你真的動(dòng)手寫(xiě)了一個(gè) OS 的時(shí)候，你對(duì)操作系統(tǒng)的理解會(huì)是質(zhì)的飛躍。
但有配套實(shí)驗(yàn)完成一個(gè) OS 的學(xué)習(xí)資料很少，極客時(shí)間的《操作系統(tǒng)實(shí)戰(zhàn) 45 講》專欄算一個(gè)，作者是計(jì)算機(jī)“鬼才”——彭東，這課上線2個(gè)月，訂閱量已經(jīng)破萬(wàn)了，這個(gè)結(jié)果其實(shí)并不意外，畢竟，國(guó)內(nèi)這類實(shí)戰(zhàn)課程真的太稀缺了。
下面是彭東整理的「操作系統(tǒng)核心知識(shí)圖譜」，就出自這個(gè)專欄，建議先馬后看。操作系統(tǒng)簡(jiǎn)化知識(shí)體系圖
關(guān)于計(jì)算機(jī)“鬼才”彭東彭東非科班出身，卻憑借驚人的意志和熱愛(ài)，自學(xué)微機(jī)原理，編程語(yǔ)言，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法，翻遍操作系統(tǒng)和硬件層相關(guān)書(shū)籍，獨(dú)立開(kāi)發(fā)了 LMOS 操作系統(tǒng)。?LMOS 現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)布了 8 個(gè)測(cè)試版本，是多進(jìn)程、多線程、多 CPU、支持虛擬內(nèi)存的 x86_64 體系下的全 64 位操作系統(tǒng)內(nèi)核，代碼量已經(jīng)有 10 萬(wàn)多行了。
不止于此，強(qiáng)烈的興趣促使他又開(kāi)發(fā)了基于 Linux 的嵌入式操作系統(tǒng)——LMOSEM。
他還是《深度探索嵌入式操作系統(tǒng)：從零開(kāi)始設(shè)計(jì)、架構(gòu)和開(kāi)發(fā)》的作者，Intel 傲騰項(xiàng)目的關(guān)鍵開(kāi)發(fā)者。
數(shù)十年深入研究操作系統(tǒng)，他精通?Linux、BSD、SunOS 等開(kāi)源操作系統(tǒng)內(nèi)核、熟悉Windows 的 NT 內(nèi)核，了解計(jì)算機(jī)底層技術(shù)，在編譯器，數(shù)據(jù)庫(kù)等基礎(chǔ)架構(gòu)方面也頗有研究。
可以說(shuō)彭東非常了解，在操作系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，有哪些難點(diǎn)和阻礙，會(huì)踩哪些坑。其實(shí)，當(dāng)我知道他要出專欄時(shí)，非常驚訝，早在專欄在上線前，我就迫不及待地從運(yùn)營(yíng)同學(xué)那里要樣章來(lái)看了，確實(shí)讓我很驚喜。
總結(jié)來(lái)說(shuō)，他會(huì)帶著你，一步步實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于 x86 平臺(tái)的 64 位多進(jìn)程的操作系統(tǒng)——Cosmos，這真是從 0 到 1，手把手教你自制一個(gè)操作系統(tǒng)了，不僅如此，專欄中對(duì)于 Linux 內(nèi)核也講解得很透徹。掃碼免費(fèi)試讀
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相比市面上難啃的大部頭教材，這門(mén)課真的太友好了，除了能手把手教你實(shí)現(xiàn)一個(gè)自己的操作系統(tǒng)，還有幾點(diǎn)也非常值得稱贊：
1.“保姆級(jí)”圖示 代碼解析，小白也適用
為了方便“計(jì)算機(jī)小白”理解，快速上手實(shí)操，課程中加入了大量圖示和詳細(xì)的代碼注釋，這個(gè)體量的代碼注釋是非常少見(jiàn)的，足以看出老師的用心。
當(dāng)然如果你是老手，也能根據(jù)課程中的提示，快速定位到關(guān)鍵性的核心代碼。
摘自《操作系統(tǒng)實(shí)戰(zhàn) 45講》第9講
瞧一瞧-Linux的自旋鎖和信號(hào)量如何實(shí)現(xiàn)？
2.?邊學(xué)邊練，對(duì)比分析，強(qiáng)化理解 Linux?
在介紹每個(gè)內(nèi)核組件實(shí)現(xiàn)時(shí)，都會(huì)先講清原理，再帶你基于設(shè)計(jì)理解去動(dòng)手實(shí)現(xiàn)；然后與 Linux內(nèi)核的實(shí)現(xiàn)做前后對(duì)比。既能邊學(xué)邊練，又能幫你從“上帝視角”審視 Linux 內(nèi)核。
3.?配套源碼，真正動(dòng)手“run”起來(lái)
專欄中的每一講，都會(huì)匹配可以工作的代碼，傳在gitee上；你可以跟著課程一步步的實(shí)現(xiàn)，也可以直接使用每節(jié)課提供的代碼進(jìn)行調(diào)試，直到最終實(shí)現(xiàn)一個(gè)操作系統(tǒng)。
Cosmos系統(tǒng)運(yùn)行演示
整個(gè)專欄學(xué)下來(lái)，操作系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)能力肯定會(huì)大幅提升，還可以學(xué)到系統(tǒng)級(jí)別的軟件編程技巧，這對(duì)我們拓展技術(shù)深度和廣度是大有裨益的。
在日常開(kāi)發(fā)中遇到問(wèn)題的時(shí)候，也就能從更多維度去解決了。當(dāng)然，求職也一定會(huì)是加分項(xiàng)，自己動(dòng)手寫(xiě)過(guò)操作系統(tǒng)，簡(jiǎn)歷自然增色不少。
還有一點(diǎn)，不得不提，所有專欄的讀者，都可以免費(fèi)加入?LMOS（作者彭東）建立的「操作系統(tǒng)交流群」，他經(jīng)常在群里答疑解惑，這里還有很多技術(shù)內(nèi)功深厚的大佬，大家互相監(jiān)督，共同探討，學(xué)習(xí)進(jìn)步，是個(gè)難得的氛圍活躍又有價(jià)值的群。
訂閱后在課程詳情頁(yè)點(diǎn)擊鏈接，即可入群
說(shuō)了這么多，來(lái)看看目錄吧。反正我第一眼看目錄，就知道這門(mén)課絕對(duì)錯(cuò)不了。
還要再次強(qiáng)調(diào)，課程破萬(wàn)特惠，秒殺 口令「ososos666」到手僅?￥89，明晚24:00漲至?￥199如果你是新人，只需?￥59！訂閱后，在課程詳情頁(yè)，點(diǎn)擊鏈接可以入群
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很多人都覺(jué)得，學(xué)好操作系統(tǒng)很難，編寫(xiě)一個(gè)操作系統(tǒng)更是大佬們才能做到的事。
其實(shí)不然，彭東和我們一樣，是一個(gè)普通人，最開(kāi)始的基礎(chǔ)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如科班出身的同學(xué)。
你可以想象，他在學(xué)習(xí)過(guò)程中面臨了怎樣的困難，但這依然沒(méi)有阻礙他在操作系統(tǒng)的海洋里乘風(fēng)破浪。
我們又有什么理由學(xué)不好呢？
難者不會(huì)，會(huì)者不難，不要給自己設(shè)限，辦法總比困難多。
點(diǎn)擊「閱讀原文」，最低?￥89帶你實(shí)現(xiàn)一個(gè)自己的操作系統(tǒng)！
平時(shí)寫(xiě)代碼的過(guò)程中你不好奇一些問(wèn)題嘛：
- 操作系統(tǒng)如何對(duì)物理地址和虛擬地址進(jìn)行映射？
- 電腦開(kāi)機(jī)的過(guò)程中都經(jīng)歷了什么？
- 操作系統(tǒng)如何進(jìn)行內(nèi)存管理？
- 進(jìn)程和線程在操作系統(tǒng)層面有什么區(qū)別？
- 起了那么多線程，操作系統(tǒng)是如何做到同時(shí)運(yùn)行的？
- 鎖是怎么實(shí)現(xiàn)的？
- 為什么wait能夠阻塞住當(dāng)前線程？
- 原子操作是什么實(shí)現(xiàn)的？
- 文件系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)的？
- Linux中不是一切皆是文件嘛？Linux是怎么抽象的？
在實(shí)際工作中也確實(shí)如此，很多遇到的疑難雜癥，都和操作系統(tǒng)密切相關(guān)，比如：?
- 內(nèi)存為什么會(huì)泄漏、服務(wù)進(jìn)程為什么會(huì) dang 掉、文件為什么打不開(kāi)？
- MySQL 的 IO 性能還能不能再提升？
- 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)為什么會(huì)掉線？模式靠什么技術(shù)支撐？
- Node.js 的 I/O 模型長(zhǎng)什么模樣？
“學(xué)好操作系統(tǒng)，能直接解決你在工作中遇到的問(wèn)題”。就這一個(gè)原因，它就已經(jīng)是每個(gè)程序員必須好好修煉的“基本功”了。?而且我一直認(rèn)為，花大量時(shí)間研究 OS 這些底層知識(shí)，是很有必要的，它就相當(dāng)于“指數(shù)函數(shù)”，雖然短期看不到效果，但卻是從 0 到 1 必然的過(guò)程。
學(xué)懂了這些基本功，再去琢磨那些被“追捧”的流行技術(shù)啊、demo 啊，都能輕松地理解背后高級(jí)的設(shè)計(jì)，理解系統(tǒng)中的性能瓶頸。
不夸張地說(shuō)，學(xué)懂了操作系統(tǒng)，同時(shí)具備不錯(cuò)的編程能力，找工作就很有優(yōu)勢(shì)。要知道，很多在職的工程師其實(shí)很多這里面的概念都不懂，工作多年，還得回來(lái)補(bǔ)課。
操作系統(tǒng)很難，有什么學(xué)習(xí)的 “捷徑”？
捷徑?jīng)]有，心得有一點(diǎn)。操作系統(tǒng)需要大量的知識(shí)儲(chǔ)備，除了要理論要體系化，更重要的是一定要實(shí)踐，當(dāng)你真的動(dòng)手寫(xiě)了一個(gè) OS 的時(shí)候，你對(duì)操作系統(tǒng)的理解會(huì)是質(zhì)的飛躍。
但有配套實(shí)驗(yàn)完成一個(gè) OS 的學(xué)習(xí)資料很少，極客時(shí)間的《操作系統(tǒng)實(shí)戰(zhàn) 45 講》專欄算一個(gè)，作者是計(jì)算機(jī)“鬼才”——彭東，這課上線2個(gè)月，訂閱量已經(jīng)破萬(wàn)了，這個(gè)結(jié)果其實(shí)并不意外，畢竟，國(guó)內(nèi)這類實(shí)戰(zhàn)課程真的太稀缺了。
下面是彭東整理的「操作系統(tǒng)核心知識(shí)圖譜」，就出自這個(gè)專欄，建議先馬后看。操作系統(tǒng)簡(jiǎn)化知識(shí)體系圖
關(guān)于計(jì)算機(jī)“鬼才”彭東彭東非科班出身，卻憑借驚人的意志和熱愛(ài)，自學(xué)微機(jī)原理，編程語(yǔ)言，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法，翻遍操作系統(tǒng)和硬件層相關(guān)書(shū)籍，獨(dú)立開(kāi)發(fā)了 LMOS 操作系統(tǒng)。?LMOS 現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)布了 8 個(gè)測(cè)試版本，是多進(jìn)程、多線程、多 CPU、支持虛擬內(nèi)存的 x86_64 體系下的全 64 位操作系統(tǒng)內(nèi)核，代碼量已經(jīng)有 10 萬(wàn)多行了。
不止于此，強(qiáng)烈的興趣促使他又開(kāi)發(fā)了基于 Linux 的嵌入式操作系統(tǒng)——LMOSEM。
他還是《深度探索嵌入式操作系統(tǒng)：從零開(kāi)始設(shè)計(jì)、架構(gòu)和開(kāi)發(fā)》的作者，Intel 傲騰項(xiàng)目的關(guān)鍵開(kāi)發(fā)者。
數(shù)十年深入研究操作系統(tǒng)，他精通?Linux、BSD、SunOS 等開(kāi)源操作系統(tǒng)內(nèi)核、熟悉Windows 的 NT 內(nèi)核，了解計(jì)算機(jī)底層技術(shù)，在編譯器，數(shù)據(jù)庫(kù)等基礎(chǔ)架構(gòu)方面也頗有研究。
可以說(shuō)彭東非常了解，在操作系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，有哪些難點(diǎn)和阻礙，會(huì)踩哪些坑。其實(shí)，當(dāng)我知道他要出專欄時(shí)，非常驚訝，早在專欄在上線前，我就迫不及待地從運(yùn)營(yíng)同學(xué)那里要樣章來(lái)看了，確實(shí)讓我很驚喜。
總結(jié)來(lái)說(shuō)，他會(huì)帶著你，一步步實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于 x86 平臺(tái)的 64 位多進(jìn)程的操作系統(tǒng)——Cosmos，這真是從 0 到 1，手把手教你自制一個(gè)操作系統(tǒng)了，不僅如此，專欄中對(duì)于 Linux 內(nèi)核也講解得很透徹。掃碼免費(fèi)試讀
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1.“保姆級(jí)”圖示 代碼解析，小白也適用
為了方便“計(jì)算機(jī)小白”理解，快速上手實(shí)操，課程中加入了大量圖示和詳細(xì)的代碼注釋，這個(gè)體量的代碼注釋是非常少見(jiàn)的，足以看出老師的用心。
當(dāng)然如果你是老手，也能根據(jù)課程中的提示，快速定位到關(guān)鍵性的核心代碼。
摘自《操作系統(tǒng)實(shí)戰(zhàn) 45講》第9講
瞧一瞧-Linux的自旋鎖和信號(hào)量如何實(shí)現(xiàn)？
2.?邊學(xué)邊練，對(duì)比分析，強(qiáng)化理解 Linux?
在介紹每個(gè)內(nèi)核組件實(shí)現(xiàn)時(shí)，都會(huì)先講清原理，再帶你基于設(shè)計(jì)理解去動(dòng)手實(shí)現(xiàn)；然后與 Linux內(nèi)核的實(shí)現(xiàn)做前后對(duì)比。既能邊學(xué)邊練，又能幫你從“上帝視角”審視 Linux 內(nèi)核。
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專欄中的每一講，都會(huì)匹配可以工作的代碼，傳在gitee上；你可以跟著課程一步步的實(shí)現(xiàn)，也可以直接使用每節(jié)課提供的代碼進(jìn)行調(diào)試，直到最終實(shí)現(xiàn)一個(gè)操作系統(tǒng)。
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整個(gè)專欄學(xué)下來(lái)，操作系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)能力肯定會(huì)大幅提升，還可以學(xué)到系統(tǒng)級(jí)別的軟件編程技巧，這對(duì)我們拓展技術(shù)深度和廣度是大有裨益的。
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其實(shí)不然，彭東和我們一樣，是一個(gè)普通人，最開(kāi)始的基礎(chǔ)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如科班出身的同學(xué)。
你可以想象，他在學(xué)習(xí)過(guò)程中面臨了怎樣的困難，但這依然沒(méi)有阻礙他在操作系統(tǒng)的海洋里乘風(fēng)破浪。
我們又有什么理由學(xué)不好呢？
難者不會(huì)，會(huì)者不難，不要給自己設(shè)限，辦法總比困難多。
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