趣谈Linux操作系统,像故事一样的操作系统入门课

你将获得什么?

  • 快速上手 Linux 操作系统;
  • 趣味图解内核工作原理;
  • 熟练掌握程序运行机制;
  • 讲练结合修炼底层能力。

课程介绍

操作系统在计算机中承担着“大管家”的角色。它合理分配计算机硬件和软件资源,并处理多种基本事务,比如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等,还提供一个让用户与系统交互的操作界面。在刘超看来,Linux 操作系统这个“大管家”的角色,就好比一家公司的老板

假设我们现在的目标是把这家公司做上市,怎么做呢?至少要经历以下四个发展阶段:

趣谈Linux操作系统,像故事一样的操作系统入门课

这样一来,你是不是就能设身处地理解到,操作系统就是协调各种资源,帮助我们成事的。你就不再局限于原有的“外部思维”,而是进入 Linux 内部,全方位理解计算机的工作原理,掌握程序的运行机制。如此,你的并发编程、程序设计和性能分析能力都会上升一个层次,开发效率会得到质的提升。在遇到实际问题时,你也能从系统层面出发,去编写代码和解决问题。

专栏分为三大模块。

入门准备篇

这一模块首先为你精心准备了一套入门测试题,你可以检验一下自己的水平,然后根据测试结果,明确学习目标,之后再结合 Linux 操作系统的学习路径,设定自己的爬坡计划,为进入正式学习做好准备。

核心原理篇

将带你快速上手几个 Linux 命令,学会系统调用;进而讲到进程管理、内存管理、文件系统、输入输出系统;最后讲到进程间的通信、网络系统和虚拟化、容器化。带你搞清 Linux 操作系统的内核原理和工作机制,学习背后的程序设计和实现原理,学会从系统层面编写代码和解决问题。

实战串讲篇

将带你搭建一个操作系统实验环境,并用创业故事串起整个操作系统的知识点,帮助你复习、巩固每一模块细碎的知识点,并把它们有机地连接起来。另外,这一模块同样为你准备了一套期末测试题,帮你检验学习效果,查漏补缺,形成闭环。

课程目录

入门准备篇 (3讲)
开篇词 | 为什么要学习Linux操作系统
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)
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
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

讲师介绍

刘超,前网易杭州研究院云计算技术部首席架构师。曾在 EMC 从事分布式存储系统开发,在惠普从事 OpenStack 的开发和架构设计。后来在网易从事容器、Kubernetes 和微服务的架构工作,出版有《Lucene 应用开发解密》。

2018 年 5 月,他在极客时间开设的“趣谈网络协议”专栏,已有超过 30000 人订阅。这次,他将延续“趣谈”的风格,为你奉上一堂精彩的 Linux 操作系统基础课。

他将以 Linux 4.x 的内核源代码为基础,用一个完整的创业故事,配合生动详实的图片,深入剖析 Linux 操作系统的方方面面。他会教你快速上手 Linux 命令,掌握学习 Linux 的方法和路径,带你详细推演 Linux 内核的工作原理,让你对 Linux 操作系统的细节和全貌都有个完整的认识,并能站在一定高度去理解和优化当下的工作。

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