linux内核是什么_linux内核学习路线

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linux内核是什么_linux内核学习路线

网络整理 发表于 2020-09-16 15:49:50
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  linux内核是什么

  Linux内核是一个操作系统(OS)内核,本质上定义为类Unix。它用于不同的操作系统,主要是以不同的Linux发行版的形式。Linux内核是第一个真正完整且突出的免费和开源软件示例。Linux 内核是第一个真正完整且突出的免费和开源软件示例,促使其广泛采用并得到了数千名开发人员的贡献。

  Linux 内核由芬兰赫尔辛基大学的学生 Linus Torvalds 于 1991 年创建。随着程序员调整其他自由软件项目的源代码以扩展内核的功能,它迅速取得了进展。Torvalds 首先使用 80386 汇编语言编写的任务切换器以及终端驱动程序,然后将其发布到 comp.os.minix Usenet 组。它很快被 MINIX 社区所改编,为该项目提供了见解和代码。

  Linux 内核越来越受欢迎,因为 GNU 自己的内核 GNU Hurd 不可用且不完整,而 Berkeley Software Distribution(BSD)操作系统仍然受到法律问题的困扰。在开发人员社区的帮助下,Linux 0.01 于 1991 年 9 月 17 日发布。

  linux内核学习路线

  很多同学接触Linux不多,对Linux平台的开发更是一无所知。而现在的趋势越来越表明,作为一 个优秀的软件开发人员,或计算机IT行业从业人员,掌握Linux是一种很重要的谋生资源与手段。下来我将会结合自己的几年的个人开发经验,及对 Linux,更是类UNIX系统,及开源软件文化,谈谈Linux的学习方法与学习中应该注意的一些事。

  就如同刚才说的,很多同学以前可能连Linux是什么都不知道,对UNIX更是一无所知。所以我们从最基础的讲起,对于Linux及UNIX的历史我们不做多谈,直接进入入门的学习。

  Linux入门是很简单的,问题是你是否有耐心,是否爱折腾,是否不排斥重装一类的大修。没折腾可以说是学不好Linux的,鸟哥说过,要真正了解Linux的分区机制,对LVM使用相当熟练,没有20次以上的Linux装机经验是积累不起来的,所以一定不要怕折腾。

  由于大家之前都使用Windows,所以我也尽可能照顾这些“菜鸟”。我的推荐,如果你第一次接触Linux,那么首先在虚拟机中尝试它。虚拟机我推荐Virtual Box,我并不主张使用VM,原因是VM是闭源的,并且是收费的,我不希望推动盗版。当然如果你的Money足够多,可以尝试VM,但我要说的是即使是VM,不一定就一定好。付费的软件不一定好。首先,Virtual Box很小巧,Windows平台下安装包在80MB左右,而VM动辄600MB,虽然功能强大,但资源消耗也多,何况你的需求Virtual Box完全能够满足。所以,还是自己选。如何使用虚拟机,是你的事,这个我不教你,因为很简单,不会的话Google或Baidu都可以,英文好的可以直接看官方文档。

  现在介绍Linux发行版的知识。正如你所见,Linux发行版并非Linux,Linux仅是指操作系统的内核,作为科班出生的你不要让我解释,我也没时间。我推荐的发行版如下:

  UBUNTU适合纯菜鸟,追求稳定的官方支持,对系统稳定性要求较弱,喜欢最新应用,相对来说不太喜欢折腾的开发者。

  Debian,相对UBUNTU难很多的发行版,突出特点是稳定与容易使用的包管理系统,缺点是企业支持不足,为社区开发驱动。

  Arch,追逐时尚的开发者的首选,优点是包更新相当快,无缝升级,一次安装基本可以一直运作下去,没有如UBUNTU那样的版本概念,说的专业点叫滚动升级,保持你的系统一定是最新的。缺点显然易见,不稳定。同时安装配置相对Debian再麻烦点。

  Gentoo,相对Arch再难点,考验使用者的综合水平,从系统安装到微调,内核编译都亲历亲为,是高手及黑客显示自己技术手段,按需配置符合自己要求的系统的首选。

  Slackware与Gentoo类似。

  CentOS,社区维护的RedHat的复刻版本,完全使用RedHat的源码重新编译生成,与RedHat的兼容性在理论上来说是最好的。如果你专注于Linux服务器,如网络管理,架站,那么CentOS是你的选择。

  LFS,终极黑客显摆工具,完全从源代码安装,编译系统。安装前你得到的只有一份文档,你要做的就是照文档你的说明,一步步,一条条命令,一个个软件包的去构建你的Linux,完全由你自己控制,想要什么就是什么。如果你做出了LFS,证明你的Linux功底已经相当不错,如果你能拿LFS文档活学活用,再将Linux从源代码开始移植到嵌入式系统,我敢说中国的企业你可以混的很好。

  你得挑一个适合你的系统,然后在虚拟机安装它,开始使用它。如果你想快速学会Linux,我有一个建议就是忘记图形界面,不要想图形界面能不能提供你问题的答案,而是满世界的去找,去问,如何用命令行解决你的问题。在这个过程中,你最好能将Linux的命令掌握的不错,起码常用的命令得知道,同时建立了自己的知识库,里面是你积累的各项知识。

  再下个阶段,你需要学习的是Linux平台的C/C++开发,同时还有Bash脚本编程,如果你对Java兴趣很深还有Java。同样,建议你抛弃掉图形界面的IDE,从VIM开始,为什么是VIM,而不是Emacs,我无意挑起编辑器大战,但我觉得VIM适合初学者,适合手比较笨,脑袋比较慢的开发者。Emacs的键位太多,太复杂,我很畏惧。然后是GCC,Make,Eclipse(Java,C++或者)。虽然将C++列在了Eclipse中,但我并不推荐用IDE开发C++,因为这不是Linux的文化,容易让你忽略一些你应该注意的问题。IDE让你变懒,懒得跟猪一样。如果你对程序调试,测试工作很感兴趣,GDB也得学的很好,如果不是GDB也是必修课。这是开发的第一步,注意我并没有提过一句Linux系统API的内容,这个阶段也不要关心这个。你要做的就是积累经验,在Linux平台的开发经验。我推荐的书如下:C语言程序设计,谭浩强的也可以。C语言,白皮书当然更好。C++推荐C++ Primer Plus,Java我不喜欢,就不推荐了。工具方面推荐VIM的官方手册,GCC中文文档,GDB中文文档,GNU开源软件开发指导(电子书),汇编语言程序设计(让你对库,链接,内嵌汇编,编译器优化选项有初步了解,不必深度)。

  如果你这个阶段过不了就不必往下做了,这是底线,最基础的基础,否则离开,不要霍霍Linux开发。不专业的Linux开发者作出的程序是与Linux文化或UNIX文化相背的,程序是走不远的,不可能像Bash,VIM这些神品一样。所以做不好干脆离开。

  接下来进入Linux系统编程,不二选择,APUE,UNIX环境高级编程,一遍一遍的看,看10遍都嫌少,如果你可以在大学将这本书翻烂,里面的内容都实践过,有作品,你口头表达能力够强,你可以在面试时说服所有的考官。(可能有点夸张,但APUE绝对是圣经一般的读物,即使是Windows程序员也从其中汲取养分,Google创始人的案头书籍,扎尔伯克的床头读物。)

  这本书看完后你会对Linux系统编程有相当的了解,知道Linux与Windows平台间开发的差异在哪?它们的优缺点在哪?我的总结如下:做Windows平台开发,很苦,微软的系统API总在扩容,想使用最新潮,最高效的功能,最适合当前流行系统的功能你必须时刻学习。Linux不是,Linux系统的核心API就100来个,记忆力好完全可以背下来。而且经久不变,为什么不变,因为要同UNIX兼容,符合POSIX标准。所以Linux平台的开发大多是专注于底层的或服务器编程。这是其优点,当然图形是Linux的软肋,但我站在一个开发者的角度,我无所谓,因为命令行我也可以适应,如果有更好的图形界面我就当作恩赐吧。另外,Windows闭源,系统做了什么你更本不知道,永远被微软牵着鼻子跑,想想如果微软说Win8不支持QQ,那腾讯不得哭死。而Linux完全开源,你不喜欢,可以自己改,只要你技术够。另外,Windows虽然使用的人多,但使用场合单一,专注与桌面。而Linux在各个方面都有发展,尤其在云计算,服务器软件,嵌入式领域,企业级应用上有广大前景,而且兼容性一流,由于支持POSIX可以无缝的运行在UNIX系统之上,不管是苹果的Mac还是IBM的AS400系列,都是完全支持的。另外,Linux的开发环境支持也绝对是一流的,不管是C/C++,Java,Bash,Python,PHP,Javascript,。。。。。。就连C#也支持。而微软除Visual Stdio套件以外,都不怎么友好,不是吗?

  如果你看完APUE的感触有很多,希望验证你的某些想法或经验,推荐UNIX程序设计艺术,世界顶级黑客将同你分享他的看法。

  现在是时候做分流了。 大体上我分为四个方向:网络,图形,嵌入式,设备驱动。

  如果选择网络,再细分,我对其他的不是他熟悉,只说服务器软件编写及高性能的并发程序编写吧。相对来说这是网络编程中技术含量最高的,也是底层的。需要很多的经验,看很多的书,做很多的项目。

  我的看法是以下面的顺序来看书:

  APUE再深读 – 尤其是进程,线程,IPC,套接字

  多核程序设计 - Pthread一定得吃透了,你很NB

  UNIX网络编程 – 卷一,卷二

  TCP/IP网络详解 – 卷一 再看上面两本书时就该看了

  5.TCP/IP 网络详解 – 卷二 我觉得看到卷二就差不多了,当然卷三看了更好,努力,争取看了

  6.Lighttpd源代码 - 这个服务器也很有名了

  7.Nginx源代码 – 相较于Apache,Nginx的源码较少,如果能看个大致,很NB。看源代码主要是要学习里面的套接字编程及并发控制,想想都激动。如果你有这些本事,可以试着往暴雪投简历,为他们写服务器后台,想一想全球的魔兽都运行在你的服务器软件上。

  Linux内核 TCP/IP协议栈 – 深入了解TCP/IP的实现

  如果你还喜欢驱动程序设计,可以看看更底层的协议,如链路层的,写什么路由器,网卡,网络设备的驱动及嵌入式系统软件应该也不成问题了。

  当然一般的网络公司,就算百度级别的也该毫不犹豫的雇用你。只是看后面这些书需要时间与经验,所以35岁以前办到吧!跳槽到给你未来的地方!

  图形方向,我觉得图形方向也是很有前途的,以下几个方面。

  Opengl的工业及游戏开发,国外较成熟。

  影视动画特效,如皮克斯,也是国外较成熟。

  GPU计算技术,可以应用在浏览器网页渲染上,GPU计算资源利用上,由于开源的原因,有很多的文档程序可以参考。如果能进火狐开发,或google做浏览器开发,应该会很好 。

  嵌入式方向:嵌入式方向没说的,Linux很重要。

  掌握多个架构,不仅X86的,ARM的,单片机什么的也必须得懂。硬件不懂我预见你会死在半路上,我也想走嵌入式方向,但我觉得就学校教授嵌入式的方法,我连学电子的那帮学生都竞争不过。奉劝大家,一定得懂硬件再去做,如果走到嵌入式应用开发,只能祝你好运,不要碰上像Nokia,Hp这样的公司,否则你会很惨的。

  驱动程序设计:软件开发周期是很长的,硬件不同,很快。每个月诞生那么多的新硬件,如何让他们在Linux上工作起来,这是你的工作。由于Linux的兼容性很好,如果不是太低层的驱动,基本C语言就可以搞定,系统架构的影响不大,因为有系统支持,你可能做些许更改就可以在ARM上使用PC的硬件了,所以做硬件驱动开发不像嵌入式,对硬件知识的要求很高。可以从事的方向也很多,如家电啊,特别是如索尼,日立,希捷,富士康这样的厂子,很稀缺的。

  LDD – Linux驱动程序设计与内核编程的基础读物

  深入理解Linux内核 – 进阶的

  Linux源代码 – 永无止境的

  当然你还的看个方面的书,如网络啊什么的。

  学习linux内核的建议

  学习linux内核,这个可不像学一门语言,c或者java一个月或者3月你就能精通掌握。学习linux内核是需要一步一步循序渐进,掌握正确的linux内核学习路线对学习至关重要,本篇文章就来分享学习linux内核的一些建议吧。

  1. 了解操作系统基本概念。如果不会,可以学习《操作系统:设计与实现》Andrew S.Tanenbaum 写的那本。以MINIX为例子讲解操作系统的概念。非常推荐。

  2. 有了操作系统的基本概念以后,可以了解Linux的机制了。推荐《Linux内核设计与实现》Robert Love 写的。这本书从概念上讲解了Linux有什么,他们是怎么运行的。这本书要反复认真看透。

  3. 有了Linux内核的了解,还需要具体研究Linux内核源码。经典的就是《深入理解Linux内核》Daniel P. Bovet 写的。学习这本书的时候,要对着内核代码看着学。这本书学起来相当费力了,那么多多代码要研究。不过这本书如果学明白了,恭喜你,Linux内核你已经很熟悉了。

  4. 如果要开发设备驱动,可以学习《linux设备驱动程序》O‘Reilly出版社的。这本作为驱动的入门是很好的资料。另外还有一本《精通Linux 驱动程序开发》也是不错的教材,可以参考着看。学习驱动,免不了要学习一些硬件的协议和资料,研究哪个就找到相应的硬件文档,把硬件的工作原理搞明白。这些就不细说了。

  5. 网络部分,学些Linux网络部分就学习《深入理解LINUX网络技术内幕》。这本书把Linux的网络部分讲的非常清晰透彻。但是通常不做这方面的工作研究,也不用研究这么深,毕竟现在相关职位较少。

  6. 现在Linux相关的工作,多集中在一些嵌入式开发领域,arm,mips等,要学习以下这些体系架构的的资料,了解CPU的设计和工作方式。ARM就看对应的芯片手册,讲的很细致。MIPS就看 《see mips run》,有一二两版,两版内容有些差异,推荐都看。

  7. 补充一点经验。不要认为Linux很庞大,很复杂,就觉的很难学。任何东西认真学下来都是能学会的,看你都恒心和毅力了。另外,不要走弯路,不要看市面上讲什么Linux0.11的那些书,直接学你要学的东西。就像学C语言看什么谭浩强一样,弯路走了,力气没少花,还严重影响学习效果。

  关于linux内核学习路线,再多说几句应用编程,有时候经常会需要的:

  1. 学习Linux应用编程,建议看《unix环境高级编程》,把里面的例子都做一遍,会对整个Linux编程有系统都认识。

  2. 针对Linux,有本 《Linux系统编程》,学完上一本,这本很快看一遍就懂了。主要是针对Linux具体懂一些内容,讲的挺全了,很实用。

  3. Linux网络编程,系统的学习一下《unix网络编程。卷1,套接字联网api》,基本上网络应用相关的程序就都没问题了。

  这些内容,分几年时间,分步计划学习,就会成为Linux高手了。个人建议参加华清远见的培训,学习效率会高很多,有目的性的参加培训,缩短周期,快速成型才是时代所需。

  以上就是linux内核学习路线,关于学习linux内核的建议,希望对想要学习的人有帮助。

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