Linux是怎樣工作的

這本書可以讓你知道在操作系統中，進程管理，內存管理等機制在真實的世界中到底是怎麼運行的，會讓你直觀感受到他們的機制，內容又不會很晦澀，適合作爲OS的入門書，用於對OS有一個認知層面的瞭解。 讀過這本書之後可以嘗試《操作系統導論》，這本書從更抽象的層次，也就是虛擬化、併發、持久化三個方面詳細介紹了OS的實現細節。 此外，有一定基礎之後可以在b站學習南京大學蔣炎巖老師的《操作系統》視頻課程，個人感覺是OS相關的中文課程裏面含金量最高的，理論和實踐結合，每看一遍都有新的收穫，但是要對計算機系統有一定的基礎。

技術類書籍終歸在微讀這裏app裏是小衆讀取，讀之前沒報太大希望，讀到後面發現寫的挺好的，特別適合Linux初學者，這本書無法幫助你命令，但會告訴你係統底層的運作機制，CPU在執行過程中是怎麼個流程，內存的讀取和操作是怎麼進行的等，這是一本能從底層原理幫助Linux初學者理解Linux的，能讓我們在學習Linux增加信心的一本書。

最近讀到一本《Linux是怎樣工作的（增訂版）》，書中深入講解了進程管理、進程調度、內存管理等核心機制。掌握這些內核知識後，就能更高效地定位和解決各種複雜問題。 在操作系統中，從最早的 Unix 到 Minux 再到如今的 Linux。Linux 之父林納斯·託瓦茲從不靠 Linux 來賺錢，而是堅持開源、自由，因此他在技術圈獲得了神一樣的地位。 那些靠 Linux 內核上市的公司比如 Red Hat 賺得盆滿鉢滿。再看看微軟，Windows 一直是它賺錢的法寶，和 Linux 不同的是它閉源，也就是代碼不公開。而林納斯是純粹的技術理想主義者，單從他堅持開源的角度 Linux 真值得大家學習一下。

信息密度太低，適合完全對操作系統沒有概念的小白讀讀了解操作系統的職能

內容零散，沒有把各方面內容串起來圍繞怎麼工作的主題，代碼排版混亂。 一些專業術語翻譯不準，懷疑譯者對Linux的熟悉程度。

讀書筆記：《Linux是怎樣工作的》—— 系統底層的“透視”之旅 書名： 《Linux是怎樣工作的：從頭開始弄懂Linux系統底層運行機制》 作者： [日] 武內 覺 閱讀狀態： 已讀完 核心評價： 這本書不是教你配置服務器的說明書，而是一本教你用“顯微鏡”（strace/sar）觀察系統脈搏的解剖圖譜。 第1章：計算機系統概覽 —— 劃清界限的藝術 筆記： 計算機的世界被一道嚴格的紅線劃分爲“用戶態”和“內核態”。 我們寫的 Python 或 Java 程序平時都在用戶態“自嗨”，但只要涉及到任何硬件操作（比如讀文件、髮網絡包、甚至僅僅是打印一行日誌），都必須卑微地發起系統調用（System Call），請求擁有上帝視角的內核代爲執行。 💡 Insight： 這一章讓我明白了爲什麼 strace 這麼重要——因爲它守在這個邊界上，記錄了應用程序向內核發出的每一次“請求”。讀懂了系統調用，就讀懂了程序的真實意圖。 第2章：進程管理 —— 影分身之術 筆記： 進程是操作系統爲了管理任務而創造的抽象容器。Linux 創建進程的方式非常“反直覺”：它不憑空創建，而是使用 fork() 系統調用，像細胞分裂一樣完整複製父進程（包括內存表），然後再通過 exec() 變身成新的程序。 💡 Insight： 雖然 fork 聽起來很重（複製整個內存？），但內核使用了 Copy-on-Write（寫時複製） 技術，只有在子進程試圖修改數據時才真正複製物理內存。這種“懶惰”的機制極大地優化了創建進程的速度。 第3章：進程調度器 —— 併發的幻覺 筆記： 我們以爲電腦能同時跑幾百個軟件，其實是 CPU 在極短的**時間片（Time Slice）**內瘋狂切換造成的視覺殘留。調度器（Scheduler）就是那個決定“誰先喫肉、喫多久”的裁判。 💡 Insight： 天下沒有免費的午餐，上下文切換（Context Switch） 是有昂貴代價的。每次切換，CPU 都要保存寄存器、刷新緩存。這解釋了爲什麼在高併發場景下，線程開得太多反而會導致系統吞吐量下降——因爲 CPU 都在忙着切換，沒空幹正事。 第4章：內存管理（系統層）—— 巨大的謊言 筆記： 操作系統是最大的“詐騙犯”。它通過虛擬內存機制，給每個進程都發了一張“你有 4GB 內存”的空頭支票。只有當進程真的去讀寫這塊內存時，CPU 觸發缺頁中斷（Page Fault），內核纔會慌忙去分配真實的物理內存條空間。 💡 Insight： 這種“按需分配”機制不僅節省了內存，還隔離了進程間的安全風險。理解了 Page Fault，就理解了爲什麼有時候程序剛啓動時會有一點點卡頓（正在瘋狂觸發中斷分配內存）。 第5章：內存管理（進程層）—— 領地規劃 筆記： 深入進程內部，內存被劃分成了功能明確的社區。 代碼段放指令； 數據段放全局變量； 棧（Stack）由系統自動維護，存放函數調用和局部變量； 堆（Heap）由程序員手動 malloc 申請。 💡 Insight： 所謂的“內存泄漏”（Memory Leak）通常就發生在堆上；而“棧溢出”（Stack Overflow）通常是因爲遞歸太深把棧空間撐爆了。搞清楚這個佈局，Debug 時看內存報錯就不再是看天書了。 第6章：存儲層次與緩存 —— 內存的極致利用 筆記： 這是全書最顛覆認知的一章。Linux 的哲學是：“閒置的內存就是浪費”。內核會把所有沒用的物理內存都拿來做 Page Cache（頁緩存），緩存最近從硬盤讀寫過的文件。 💡 Insight： 這完美解釋了爲什麼用 free 命令看 Linux 服務器時，空閒內存（Free）總是少得可憐，但可用內存（Available）卻很多。只要沒有發生 Swap（交換分區讀寫），內存佔用高反而是系統高效利用資源的表現。 第7章：文件系統 —— 一切皆文件 筆記： 硬盤上的一堆磁信號，是如何變成我們看到的文件目錄樹的？這要歸功於文件系統（ext4, xfs 等）。Linux 通過 VFS（虛擬文件系統） 統一了接口，無論是真實的硬盤文件，還是 /proc 裏的系統狀態，都被抽象成了文件。 💡 Insight： Inode（索引節點） 存元數據，Block 存真實數據。理解了這個分離，就懂了爲什麼有時候磁盤空間沒滿，但因爲小文件太多把 Inode 耗盡了，依然導致無法寫入文件。 第8章：外部存儲設備 —— 解決最慢的短板 筆記： 相比於 CPU 和內存，硬盤（特別是機械硬盤）的速度慢如蝸牛。爲了不讓 CPU 傻等，Linux 引入了 I/O 調度器（如電梯算法），將零散的讀寫請求進行排序和合並，儘量一次性順路讀寫更多數據。 💡 Insight： 雖然現在 SSD 普及了，但在數據庫等高壓場景下，選擇合適的 I/O 調度策略（Noop vs Deadline）依然是性能調優的關鍵點。 📚 總結語： 讀完這本書，最大的感受是“祛魅”。 Linux 不是黑盒，它是由一個個具體的機制（系統調用、中斷、緩存、調度）堆砌而成的精密機器。以後遇到問題，不要猜，去 /proc 看數據，用 strace 看過程，數據不會撒謊。

這本書在我看來偏向於引導概述，適合入門Linux系統。計算機的學生大二做課外延展，應該是比較適合的，難度和深度也算適中。對於我這樣的半路出家，一年多一點工作經驗的人來說，從內存相關內容開始就有一點點喫力了，不過也不算特別難以理解。 看完這本書，我對工作中遇到的很多一知半解的東西有了更深刻的理解，對Linux系統的各部分也都有了比較粗淺的理解，日後遇到什麼類型的問題也有針對性的學習方向。 這本書對於Linux的各個模塊有一定深度的介紹，但是缺少對Linux系統設計整體上介紹，這是我認爲的一點不足吧。整體來說它是一本很不錯的書籍。

慢悠悠的讀完了這本書，總體來說內容淺顯易懂。 以下是還能想起來的知識。也算是有些收穫 1. 用戶態和內核態：用戶態無法訪問硬件，權限相對來說比較低 2. fork函數和exec函數區別：fork是先複製一份一模一樣的內存出來，exec是在原有內存的基礎上變成另一個程序 3. 多級緩存L1、L2、L3等。越靠近cpu的訪問速度越快，成本也越高 4. 內存（虛擬內存、頁表、缺頁中斷）：硬盤讀取出來的數據到內存中，頁表標記是否修改過（髒數據），隨後回寫進硬盤 5. 數據一致性（日誌、寫時複製）：日誌是先記錄所有要執行的操作，隨後執行。寫時複製先複製一份原有的內存數據，在複製內存數據上修改，在放棄掉之前據。 6. 文件系統（ext4、XFS）：每個系統各有優缺點，其他的想不起來了

快速過了一遍。正如作者所說，本書圍繞Linux快速講解了OS與硬件的基礎知識，適合快速瞭解和回憶基礎知識。同時，可以瞭解到具體的相關代碼是怎樣的，能夠減少理論知識和代碼間的差異。比較適合我這種沒寫過這些底層代碼的情況，解答了一些疑惑

這本書適合初學Linux看來快速熟悉Linux系統使用，文中對於各個知識點採用先講解，然後黑盒的測試方式，驗證假設。內容連貫，適合初學。