Linux是怎样工作的

这本书可以让你知道在操作系统中，进程管理，内存管理等机制在真实的世界中到底是怎么运行的，会让你直观感受到他们的机制，内容又不会很晦涩，适合作为OS的入门书，用于对OS有一个认知层面的了解。 读过这本书之后可以尝试《操作系统导论》，这本书从更抽象的层次，也就是虚拟化、并发、持久化三个方面详细介绍了OS的实现细节。 此外，有一定基础之后可以在b站学习南京大学蒋炎岩老师的《操作系统》视频课程，个人感觉是OS相关的中文课程里面含金量最高的，理论和实践结合，每看一遍都有新的收获，但是要对计算机系统有一定的基础。

技术类书籍终归在微读这里app里是小众读取，读之前没报太大希望，读到后面发现写的挺好的，特别适合Linux初学者，这本书无法帮助你命令，但会告诉你系统底层的运作机制，CPU在执行过程中是怎么个流程，内存的读取和操作是怎么进行的等，这是一本能从底层原理帮助Linux初学者理解Linux的，能让我们在学习Linux增加信心的一本书。

最近读到一本《Linux是怎样工作的（增订版）》，书中深入讲解了进程管理、进程调度、内存管理等核心机制。掌握这些内核知识后，就能更高效地定位和解决各种复杂问题。 在操作系统中，从最早的 Unix 到 Minux 再到如今的 Linux。Linux 之父林纳斯·托瓦兹从不靠 Linux 来赚钱，而是坚持开源、自由，因此他在技术圈获得了神一样的地位。 那些靠 Linux 内核上市的公司比如 Red Hat 赚得盆满钵满。再看看微软，Windows 一直是它赚钱的法宝，和 Linux 不同的是它闭源，也就是代码不公开。而林纳斯是纯粹的技术理想主义者，单从他坚持开源的角度 Linux 真值得大家学习一下。

信息密度太低，适合完全对操作系统没有概念的小白读读了解操作系统的职能

内容零散，没有把各方面内容串起来围绕怎么工作的主题，代码排版混乱。 一些专业术语翻译不准，怀疑译者对Linux的熟悉程度。

读书笔记：《Linux是怎样工作的》—— 系统底层的“透视”之旅 书名： 《Linux是怎样工作的：从头开始弄懂Linux系统底层运行机制》 作者： [日] 武内 觉 阅读状态： 已读完 核心评价： 这本书不是教你配置服务器的说明书，而是一本教你用“显微镜”（strace/sar）观察系统脉搏的解剖图谱。 第1章：计算机系统概览 —— 划清界限的艺术 笔记： 计算机的世界被一道严格的红线划分为“用户态”和“内核态”。 我们写的 Python 或 Java 程序平时都在用户态“自嗨”，但只要涉及到任何硬件操作（比如读文件、发网络包、甚至仅仅是打印一行日志），都必须卑微地发起系统调用（System Call），请求拥有上帝视角的内核代为执行。 💡 Insight： 这一章让我明白了为什么 strace 这么重要——因为它守在这个边界上，记录了应用程序向内核发出的每一次“请求”。读懂了系统调用，就读懂了程序的真实意图。 第2章：进程管理 —— 影分身之术 笔记： 进程是操作系统为了管理任务而创造的抽象容器。Linux 创建进程的方式非常“反直觉”：它不凭空创建，而是使用 fork() 系统调用，像细胞分裂一样完整复制父进程（包括内存表），然后再通过 exec() 变身成新的程序。 💡 Insight： 虽然 fork 听起来很重（复制整个内存？），但内核使用了 Copy-on-Write（写时复制） 技术，只有在子进程试图修改数据时才真正复制物理内存。这种“懒惰”的机制极大地优化了创建进程的速度。 第3章：进程调度器 —— 并发的幻觉 笔记： 我们以为电脑能同时跑几百个软件，其实是 CPU 在极短的**时间片（Time Slice）**内疯狂切换造成的视觉残留。调度器（Scheduler）就是那个决定“谁先吃肉、吃多久”的裁判。 💡 Insight： 天下没有免费的午餐，上下文切换（Context Switch） 是有昂贵代价的。每次切换，CPU 都要保存寄存器、刷新缓存。这解释了为什么在高并发场景下，线程开得太多反而会导致系统吞吐量下降——因为 CPU 都在忙着切换，没空干正事。 第4章：内存管理（系统层）—— 巨大的谎言 笔记： 操作系统是最大的“诈骗犯”。它通过虚拟内存机制，给每个进程都发了一张“你有 4GB 内存”的空头支票。只有当进程真的去读写这块内存时，CPU 触发缺页中断（Page Fault），内核才会慌忙去分配真实的物理内存条空间。 💡 Insight： 这种“按需分配”机制不仅节省了内存，还隔离了进程间的安全风险。理解了 Page Fault，就理解了为什么有时候程序刚启动时会有一点点卡顿（正在疯狂触发中断分配内存）。 第5章：内存管理（进程层）—— 领地规划 笔记： 深入进程内部，内存被划分成了功能明确的社区。 代码段放指令； 数据段放全局变量； 栈（Stack）由系统自动维护，存放函数调用和局部变量； 堆（Heap）由程序员手动 malloc 申请。 💡 Insight： 所谓的“内存泄漏”（Memory Leak）通常就发生在堆上；而“栈溢出”（Stack Overflow）通常是因为递归太深把栈空间撑爆了。搞清楚这个布局，Debug 时看内存报错就不再是看天书了。 第6章：存储层次与缓存 —— 内存的极致利用 笔记： 这是全书最颠覆认知的一章。Linux 的哲学是：“闲置的内存就是浪费”。内核会把所有没用的物理内存都拿来做 Page Cache（页缓存），缓存最近从硬盘读写过的文件。 💡 Insight： 这完美解释了为什么用 free 命令看 Linux 服务器时，空闲内存（Free）总是少得可怜，但可用内存（Available）却很多。只要没有发生 Swap（交换分区读写），内存占用高反而是系统高效利用资源的表现。 第7章：文件系统 —— 一切皆文件 笔记： 硬盘上的一堆磁信号，是如何变成我们看到的文件目录树的？这要归功于文件系统（ext4, xfs 等）。Linux 通过 VFS（虚拟文件系统） 统一了接口，无论是真实的硬盘文件，还是 /proc 里的系统状态，都被抽象成了文件。 💡 Insight： Inode（索引节点） 存元数据，Block 存真实数据。理解了这个分离，就懂了为什么有时候磁盘空间没满，但因为小文件太多把 Inode 耗尽了，依然导致无法写入文件。 第8章：外部存储设备 —— 解决最慢的短板 笔记： 相比于 CPU 和内存，硬盘（特别是机械硬盘）的速度慢如蜗牛。为了不让 CPU 傻等，Linux 引入了 I/O 调度器（如电梯算法），将零散的读写请求进行排序和合并，尽量一次性顺路读写更多数据。 💡 Insight： 虽然现在 SSD 普及了，但在数据库等高压场景下，选择合适的 I/O 调度策略（Noop vs Deadline）依然是性能调优的关键点。 📚 总结语： 读完这本书，最大的感受是“祛魅”。 Linux 不是黑盒，它是由一个个具体的机制（系统调用、中断、缓存、调度）堆砌而成的精密机器。以后遇到问题，不要猜，去 /proc 看数据，用 strace 看过程，数据不会撒谎。

这本书在我看来偏向于引导概述，适合入门Linux系统。计算机的学生大二做课外延展，应该是比较适合的，难度和深度也算适中。对于我这样的半路出家，一年多一点工作经验的人来说，从内存相关内容开始就有一点点吃力了，不过也不算特别难以理解。 看完这本书，我对工作中遇到的很多一知半解的东西有了更深刻的理解，对Linux系统的各部分也都有了比较粗浅的理解，日后遇到什么类型的问题也有针对性的学习方向。 这本书对于Linux的各个模块有一定深度的介绍，但是缺少对Linux系统设计整体上介绍，这是我认为的一点不足吧。整体来说它是一本很不错的书籍。

慢悠悠的读完了这本书，总体来说内容浅显易懂。 以下是还能想起来的知识。也算是有些收获 1. 用户态和内核态：用户态无法访问硬件，权限相对来说比较低 2. fork函数和exec函数区别：fork是先复制一份一模一样的内存出来，exec是在原有内存的基础上变成另一个程序 3. 多级缓存L1、L2、L3等。越靠近cpu的访问速度越快，成本也越高 4. 内存（虚拟内存、页表、缺页中断）：硬盘读取出来的数据到内存中，页表标记是否修改过（脏数据），随后回写进硬盘 5. 数据一致性（日志、写时复制）：日志是先记录所有要执行的操作，随后执行。写时复制先复制一份原有的内存数据，在复制内存数据上修改，在放弃掉之前据。 6. 文件系统（ext4、XFS）：每个系统各有优缺点，其他的想不起来了

快速过了一遍。正如作者所说，本书围绕Linux快速讲解了OS与硬件的基础知识，适合快速了解和回忆基础知识。同时，可以了解到具体的相关代码是怎样的，能够减少理论知识和代码间的差异。比较适合我这种没写过这些底层代码的情况，解答了一些疑惑

这本书适合初学Linux看来快速熟悉Linux系统使用，文中对于各个知识点采用先讲解，然后黑盒的测试方式，验证假设。内容连贯，适合初学。