看懂这50个故事，你自然就懂了操作系统的工作原理 | 极客时间

Posted 2021-04-19 InfoQ

如果你想成为一名优秀的程序员，操作系统应该是你的必修课。

操作系统在计算机中承担着“大管家”的角色。作为计算机软硬件的管理者，它需要处理多种基本事务，比如管理与配置内存、操作网络与管理文件系统等。作为用户使用计算机的接口，它负责调度执行所有的用户程序，使计算机完成特定的任务。

操作系统的重要性不言而喻，在我看来，合格的程序员都应该好好学习操作系统原理，为什么这么说呢？

1. 打开 Linux 操作系统这扇门，你才是合格的软件工程师。根据 2018 年 W3Techs 数据统计，服务器端，Unix-Like OS 占近 70%，其中 Linux 称得上中流砥柱；移动端， android 也是基于 Linux 内核。可以说，编程世界中，Linux 是主流，不会 Linux 的你会格格不入。

2. 研究操作系统内核代码，你能学到数据结构与设计模式的落地实践。在 Linux 内核里，你会看到数据结构和算法的经典使用案例。你甚至还会看到系统对并发情况保护的复杂场景。在实践中遇到问题也可以直接参考内核中的实现。

3. 了解 Linux 操作系统生态，能让你事半功倍地学会新技术。Linux 最大的优点就是开源。无数优秀软件运行在 Linux 上，比如数据 mysql、消息队列 RabbitMQ、大数据 Hadoop、虚拟化 KVM 等，学习 Linux，你可以亲密接触大牛思想，这对于你个人的技术进步和职业发展非常有益。

说得更直白一点，如果你想在技术之路上走得更远，找到更好的工作，做出伟大的产品，深入地学习并掌握 Linux 操作系统是必经之路。可是我发现，很多人在学习过程中很容易迷路，主要有下面两个原因：

1. 操作系统涉及方方面面的知识，包括数据结构与算法、计算机组成原理、网络协议、编译原理等等 CS 专业的硬核知识，可以说是最复杂的软件系统；

2. 理解操作系统更需要理论与实践深度结合，很多具体的编程问题，比如并发、网络编程、性能调优等等，都需要你理解操作系统的工作原理。

作为一名有着 15 年经验的云架构师，我对 Linux 操作系统有非常丰富的实践经验。我一直在想，可不可以用一种方法，让大家更轻松地理解和学习操作系统呢？

鉴于操作系统这个“大管家”的角色，我设计了这样一个故事，假设我们现在在做一家外包公司，目标是把这家公司做上市。其中，操作系统就是这家外包公司的老板。通过不断地延伸这个故事，我会把操作系统各个知识点串起来，帮助你理解和记忆。

比如下面这张图，就可以先让你清楚操作系统的整个学习路线。

上图出自我的专栏《趣谈 Linux 操作系统》

我的这一系列操作系统“故事”，相信一定会让你少走弯路，彻底掌握操作系统。而这些内容，经过历时半年的打磨，都汇总到我在极客时间开的第 2 门计算机基础课——《趣谈 Linux 操作系统》。

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我是谁

我是刘超，网易杭州研究院云计算技术部首席架构师，QCon2019 广州专题出品人。我有 15 年云计算领域研发及架构经验，出版过《Lucene 应用开发解密》。

极客时间的老用户都知道，我也是极客时间“趣谈网络协议”专栏的作者，这个专栏目前有超过 3 万人订阅，我收到很多用户的反馈，说非常认可我这种“像小说一样”的“趣谈”形式，讲得通俗易懂，可以更好的理解底层知识。

大家的学习热情也十分高涨，光互动留言就超过了 5 万字。

在和很多同学交流后，我发现很多人希望我继续延续“趣谈”的形式，讲一讲 Linux 操作系统。这也是《趣谈 Linux 操作系统》专栏诞生的初衷。

这个专栏的两大特色

第一个特色是“趣谈”。我会通过故事化的方式，将枯燥的基础知识结合某个场景，生动具体的讲述，帮你加深理解、巩固记忆、夯实基础。就像前面图片里描述的，我会延伸这家外包公司的故事，把它的发展分为几个阶段，并在专栏详细地逐一讲解。

第二个特色是“图解”。所谓“一图胜千言”，我会通过图谱的方式，将 Linux 复杂的概念、数据结构、流程表现出来，用一张图串起一篇文章的知识点。最终，整个专栏下来，你如果能把这些图都掌握，你的知识就会形成体系和连接。在此基础上再进行深入学习，就会如鱼得水、易如反掌。

文件操作在各个层的数据结构的关联

学完“趣谈 Linux 操作系统”专栏，你将收获：

1. 上手 Linux 操作系统

2. 趣味图解内核工作原理

3. 熟练掌握程序运行机制

4. 讲练结合修炼底层能力

订阅福利

1. 限时优惠¥68 （原价¥99），两杯咖啡的价格。另外，新用户还能获得 5 元优惠券，购买专栏更便宜。

2. 订阅用户在留言区说说你使用 Linux 操作系统的心得体会，点赞前 3 名粉丝，送极客时间 68 元任意课程，活动截止到 3 月 27 日 24:00。

部分资料如下：

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专栏目录如下：

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