如何更深入地学习 Linux？

作者：Tianheng Chen

链接：https://www.zhihu.com/question/23564190/answer/25138208

来源：知乎

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1. 最重要的linux的内核工作方式：包括但是不限于：内存分页进程切换interrupt 和 exception，以及system calllock进程管理内存管理和分配signal文件系统（ext2， ext3）输入输出设备缓存   书可以看《Understanding the Linux Kernel, Third Edition [Daniel P. Bovet, Marco Cesati]》，《IA-32 Intel® Architecture Software Developer’s Manual
Volume 3: System Programming Guide》   这个是理解linux的基础的基础，对于理解操作系统有莫大的好处。而且无论对于high level还是low level的编程都是相通的，很多东西在学完操作系统之后，你对他们的理解就完全不一样了。就像学好缓存在对于提高大运算上面的效率是很有帮助的。   一边看书一边可以写一个简单的linux自己玩，时长一个学期比较合适。因为课程要求，所以我写过一个可以多任务运行的linux，附带一个声卡driver。当时演示的时候放的是凤凰传奇，教授整个人斯巴达了。但是不得不说这是一个非常大的工作量。   
但是无论是要做内核开发还是驱动开发，我觉得这些都是基础中的基础，是要扎扎实实掌握的，不得有半点马虎。2. CPU架构/汇编    操作系统跟CPU的架构是离不开的，我个人觉得是相辅相成的。很明显的能看到Intel为了和操作系统配合起来，实现了很多硬件功能。最明显的就是虚拟内存已经可以在硬件层面上直接换算，不需要通过软件了。不懂x86或者arm的架构，会一定程度上造成理解linux内核的困难。比如为什么要以某种特定的方式分页，为什么内存管理的时候需要不同的算法，interrupt，system call的意义何在？等等等等的问题都需要精通CPU的架构。   
当时就是因为对TLB的理解不够深入，不够仔细，造成我的系统每次切换任务的时候，会page fault。    重点在于interrupt的处理，缓存的概念和内存相关结构的设计。至于乱序执行，pipeline之类的都是次要的，对于linux不是特别的重要。    x86的汇编是基础，有助于debug和理解linux源代码。我写系统的时候大段写过x86代码来实现低层操作。不知道真正的linux是不是这样实现的。3. high level编程   系统毕竟是为了应用程序而服务的，就像有需求才有生产一样。没有应用程序的需求，就不会设计相关的系统功能。了解high
level的编程一定程度上可以融会贯通。---------------------------------------------------------------------------------------------------------------学习过程：以下均是为大一大二的朋友们写的，有更好建议的朋友请留言指正。1. 逻辑电路，数字电路，简单处理器，汇编，C语言，参考书籍《Yale N. Patt and Sanjay J. Patel, Introduction to Computing
Systems: from bits and gates to C and beyond, 2nd Edition, McGraw-Hill, 2003.》我强烈建议这本书，这也是学校的教科书。原因是有同学反映即使是计算机系的学生看底层的书仍然看不懂，这本书从最基本的逻辑电路讲起，再上升到汇编和机器语言，最后很自然的过渡到了C语言，所有这些内容都建立在一个简单的LC-3处理器的基础上，我相信即使是工作多年的朋友看这本书仍然会说“原来如此”。时长：一个学期，对于有基础的同学，半个学期。附录中，有LC-3处理器的所有细节，包括电路，对处理器没有任何概念的同学是非常好的补充材料。2.数据结构，OOP，参考网站:cplusplus.com. http://ocw.mit.edu/courses/electrical-engineering-and-computer-science/6-006-introduction-to-algorithms-fall-2011/时长：一学期3.x86汇编，x86 Assembly   从LC-3到x86https://courses.engr.illinois.edu/ece391/references/patt-and-patel-appendix-B.pdf4.操作系统：参考最上。《Understanding
the Linux Kernel, Third Edition [Daniel P. Bovet, Marco Cesati]》http://idak.gop.edu.tr/esmeray/UnderStandingKernel.pdf《Yale N. Patt and Sanjay J. Patel, Introduction to Computing Systems: from bits and gates to C and beyond, 2nd Edition, McGraw-Hill, 2003.》链接没有，自己买吧Intel速
64 and IA-32 Architectures Software Developer Manuals