趣谈Linux操作系统
刘超
网易杭州研究院云计算技术部首席架构师
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入门准备篇 (3讲)
开篇词 | 为什么要学习Linux操作系统?
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01 | 入学测验:你究竟对Linux操作系统了解多少?
02 | 学习路径:爬过这六个陡坡,你就能对Linux了如指掌
核心原理篇:第一部分 Linux操作系统综述 (3讲)
03 | 你可以把Linux内核当成一家软件外包公司的老板
04 | 快速上手几个Linux命令:每家公司都有自己的黑话
05 | 学会几个系统调用:咱们公司能接哪些类型的项目?
核心原理篇:第二部分 系统初始化 (4讲)
06 | x86架构:有了开放的架构,才能打造开放的营商环境
07 | 从BIOS到bootloader:创业伊始,有活儿老板自己上
08 | 内核初始化:生意做大了就得成立公司
09 | 系统调用:公司成立好了就要开始接项目
核心原理篇:第三部分 进程管理 (10讲)
10 | 进程:公司接这么多项目,如何管?
11 | 线程:如何让复杂的项目并行执行?
12 | 进程数据结构(上):项目多了就需要项目管理系统
13 | 进程数据结构(中):项目多了就需要项目管理系统
14 | 进程数据结构(下):项目多了就需要项目管理系统
15 | 调度(上):如何制定项目管理流程?
16 | 调度(中):主动调度是如何发生的?
17 | 调度(下):抢占式调度是如何发生的?
18 | 进程的创建:如何发起一个新项目?
19 | 线程的创建:如何执行一个新子项目?
核心原理篇:第四部分 内存管理 (7讲)
20 | 内存管理(上):为客户保密,规划进程内存空间布局
21 | 内存管理(下):为客户保密,项目组独享会议室封闭开发
22 | 进程空间管理:项目组还可以自行布置会议室
23 | 物理内存管理(上):会议室管理员如何分配会议室?
24 | 物理内存管理(下):会议室管理员如何分配会议室?
25 | 用户态内存映射:如何找到正确的会议室?
26 | 内核态内存映射:如何找到正确的会议室?
核心原理篇:第五部分 文件系统 (4讲)
27 | 文件系统:项目成果要归档,我们就需要档案库
28 | 硬盘文件系统:如何最合理地组织档案库的文档?
29 | 虚拟文件系统:文件多了就需要档案管理系统
30 | 文件缓存:常用文档应该放在触手可得的地方
核心原理篇:第六部分 输入输出系统 (5讲)
31 | 输入与输出:如何建立售前售后生态体系?
32 | 字符设备(上):如何建立直销模式?
33 | 字符设备(下):如何建立直销模式?
34 | 块设备(上):如何建立代理商销售模式?
35 | 块设备(下):如何建立代理商销售模式?
核心原理篇:第七部分 进程间通信 (7讲)
36 | 进程间通信:遇到大项目需要项目组之间的合作才行
37 | 信号(上):项目组A完成了,如何及时通知项目组B?
38 | 信号(下):项目组A完成了,如何及时通知项目组B?
39 | 管道:项目组A完成了,如何交接给项目组B?
40 | IPC(上):不同项目组之间抢资源,如何协调?
41 | IPC(中):不同项目组之间抢资源,如何协调?
42 | IPC(下):不同项目组之间抢资源,如何协调?
核心原理篇:第八部分 网络系统 (7讲)
43 预习 | Socket通信之网络协议基本原理
43 | Socket通信:遇上特大项目,要学会和其他公司合作
44 | Socket内核数据结构:如何成立特大项目合作部?
45 | 发送网络包(上):如何表达我们想让合作伙伴做什么?
46 | 发送网络包(下):如何表达我们想让合作伙伴做什么?
47 | 接收网络包(上):如何搞明白合作伙伴让我们做什么?
48 | 接收网络包(下):如何搞明白合作伙伴让我们做什么?
核心原理篇:第九部分 虚拟化 (7讲)
49 | 虚拟机:如何成立子公司,让公司变集团?
50 | 计算虚拟化之CPU(上):如何复用集团的人力资源?
51 | 计算虚拟化之CPU(下):如何复用集团的人力资源?
52 | 计算虚拟化之内存:如何建立独立的办公室?
53 | 存储虚拟化(上):如何建立自己保管的单独档案库?
54 | 存储虚拟化(下):如何建立自己保管的单独档案库?
55 | 网络虚拟化:如何成立独立的合作部?
核心原理篇:第十部分 容器化 (4讲)
56 | 容器:大公司为保持创新,鼓励内部创业
57 | Namespace技术:内部创业公司应该独立运营
58 | CGroup技术:内部创业公司应该独立核算成本
59 | 数据中心操作系统:上市敲钟
实战串讲篇 (9讲)
60 | 搭建操作系统实验环境(上):授人以鱼不如授人以渔
61 | 搭建操作系统实验环境(下):授人以鱼不如授人以渔
62 | 知识串讲:用一个创业故事串起操作系统原理(一)
63 | 知识串讲:用一个创业故事串起操作系统原理(二)
64 | 知识串讲:用一个创业故事串起操作系统原理(三)
65 | 知识串讲:用一个创业故事串起操作系统原理(四)
66 | 知识串讲:用一个创业故事串起操作系统原理(五)
67 | 期末测试:这些操作系统问题,你真的掌握了吗?
结束语 | 永远别轻视任何技术,也永远别轻视自己
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专栏加餐 (2讲)
学习攻略(一):学好操作系统,需要掌握哪些前置知识?
“趣谈Linux操作系统”食用指南
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59 | 数据中心操作系统:上市敲钟

刘超 2019-08-11
在这门课程里面,我们说了,内核态有很多的模块,可以帮助我们管理硬件设备,最重要的四种硬件资源是 CPU、内存、存储和网络。
最初使用汇编语言的前辈,在程序中需要指定使用的硬件资源,例如,指定使用哪个寄存器、放在内存的哪个位置、写入或者读取哪个串口等等。对于这些资源的使用,需要程序员自己心里非常地清楚,要不然一旦 jump 错了位置,程序就无法运行。
为了将程序员从对硬件的直接操作中解放出来,提升程序设计的效率,于是,我们有了操作系统这一层,用来实现对于硬件资源的统一管理。某个程序应该使用哪个 CPU、哪部分内存、哪部分硬盘,只需要调用 API 就可以了,这些都由操作系统自行分配和管理。
其实操作系统最重要的事情,就是调度。因此,在内核态就产生了这些模块:进程管理子系统、内存管理子系统、文件子系统、设备子系统和网络子系统。
这些模块通过统一的 API,也就是系统调用,对上提供服务。基于这些 API,用户态有很多的工具可以帮我们使用好 Linux 操作系统,比如用户管理、软件安装、软件运行、周期性进程、文件管理、网络管理和存储管理。
但是到目前为止,我们能管理的还是少数几台机器。当我们面临数据中心成千上万台机器的时候,仍然非常“痛苦“。如果我们运维数据中心依然像运维一台台物理机的前辈一样,天天关心哪个程序放在了哪台机器上,使用多少内存、多少硬盘,每台机器总共有多少内存、多少硬盘,还剩多少内存和硬盘,那头就大了。
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精选留言(10)

  • Boyang
    我之前的留言,提到的是不是问题,如果不对哪怕探讨一下呢。。。

    作者回复: 没有,我是写专栏占用太多时间了,所以没来得及回

    2019-08-13
    1
  • fy
    能坚持下来就是对老师对最大的恩赐

    作者回复: 赞,加油

    2019-08-12
    1
  • d
    老师,能否讲讲最近比较火的微内核,加个餐?

    作者回复: 不少问微内核的了,我研究一下

    2019-08-12
    1
  • 莫名
    不错的对比形式。
    2019-10-23
  • 尚墨
    老师对于 Mesos 怎么看呢?Mesos 在最初的设想也是一个数据中心操作系统内核。我在博客园看见您的 Mesos 源码阅读分享。
    2019-09-24
  • 潇是潇洒的洒
    如果 10 个变 9 个就选一台机器添加一个,10 个变 11个 就删除一个,这里是不是写反了
    2019-09-07
    1
  • 饭粒
    有趣的对比👍
    2019-08-17
  • leslie
    现在完全在用刘老师介绍的学习方法在学习:希望在数遍之后能收获到想要的东西。

    作者回复: 多看几遍,总会有收获

    2019-08-13
  • 许童童
    老师讲得好啊,深入浅出,跟着老师一起精进。

    作者回复: 加油

    2019-08-12
  • 安排
    通俗易懂
    2019-08-12
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