linux內(nèi)核是啥?linux內(nèi)核學(xué)習(xí)路線時(shí)怎么樣的?
Linux可以說(shuō)是近期非?;鸬牧?,有的人想學(xué)習(xí)linux內(nèi)核,那他到底是什么呢?
Linux內(nèi)核是一個(gè)操作系統(tǒng)(OS)內(nèi)核,本質(zhì)上定義為類Unix。它用于不同的操作系統(tǒng),主要是以不同的Linux發(fā)行版的形式。Linux內(nèi)核是第一個(gè)真正完整且突出的免費(fèi)和開(kāi)源軟件示例。Linux 內(nèi)核是第一個(gè)真正完整且突出的免費(fèi)和開(kāi)源軟件示例,促使其廣泛采用并得到了數(shù)千名開(kāi)發(fā)人員的貢獻(xiàn)。
Linux 內(nèi)核由芬蘭赫爾辛基大學(xué)的學(xué)生 Linus Torvalds 于 1991 年創(chuàng)建。隨著程序員調(diào)整其他自由軟件項(xiàng)目的源代碼以擴(kuò)展內(nèi)核的功能,它迅速取得了進(jìn)展。Torvalds 首先使用 80386 匯編語(yǔ)言編寫的任務(wù)切換器以及終端驅(qū)動(dòng)程序,然后將其發(fā)布到 comp.os.minix Usenet 組。它很快被 MINIX 社區(qū)所改編,為該項(xiàng)目提供了見(jiàn)解和代碼。
Linux 內(nèi)核越來(lái)越受歡迎,因?yàn)?GNU 自己的內(nèi)核 GNU Hurd 不可用且不完整,而 Berkeley Software Distribution(BSD)操作系統(tǒng)仍然受到法律問(wèn)題的困擾。在開(kāi)發(fā)人員社區(qū)的幫助下,Linux 0.01 于 1991 年 9 月 17 日發(fā)布。
linux內(nèi)核學(xué)習(xí)路線
很多同學(xué)接觸Linux不多,對(duì)Linux平臺(tái)的開(kāi)發(fā)更是一無(wú)所知。而現(xiàn)在的趨勢(shì)越來(lái)越表明,作為一 個(gè)優(yōu)秀的軟件開(kāi)發(fā)人員,或計(jì)算機(jī)IT行業(yè)從業(yè)人員,掌握Linux是一種很重要的謀生資源與手段。下來(lái)我將會(huì)結(jié)合自己的幾年的個(gè)人開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn),及對(duì) Linux,更是類UNIX系統(tǒng),及開(kāi)源軟件文化,談?wù)凩inux的學(xué)習(xí)方法與學(xué)習(xí)中應(yīng)該注意的一些事。
就如同剛才說(shuō)的,很多同學(xué)以前可能連Linux是什么都不知道,對(duì)UNIX更是一無(wú)所知。所以我們從最基礎(chǔ)的講起,對(duì)于Linux及UNIX的歷史我們不做多談,直接進(jìn)入入門的學(xué)習(xí)。
Linux入門是很簡(jiǎn)單的,問(wèn)題是你是否有耐心,是否愛(ài)折騰,是否不排斥重裝一類的大修。沒(méi)折騰可以說(shuō)是學(xué)不好Linux的,鳥(niǎo)哥說(shuō)過(guò),要真正了解Linux的分區(qū)機(jī)制,對(duì)LVM使用相當(dāng)熟練,沒(méi)有20次以上的Linux裝機(jī)經(jīng)驗(yàn)是積累不起來(lái)的,所以一定不要怕折騰。
由于大家之前都使用Windows,所以我也盡可能照顧這些“菜鳥(niǎo)”。我的推薦,如果你第一次接觸Linux,那么首先在虛擬機(jī)中嘗試它。虛擬機(jī)我推薦Virtual Box,我并不主張使用VM,原因是VM是閉源的,并且是收費(fèi)的,我不希望推動(dòng)盜版。當(dāng)然如果你的Money足夠多,可以嘗試VM,但我要說(shuō)的是即使是VM,不一定就一定好。付費(fèi)的軟件不一定好。首先,Virtual Box很小巧,Windows平臺(tái)下安裝包在80MB左右,而VM動(dòng)輒600MB,雖然功能強(qiáng)大,但資源消耗也多,何況你的需求Virtual Box完全能夠滿足。所以,還是自己選。如何使用虛擬機(jī),是你的事,這個(gè)我不教你,因?yàn)楹芎?jiǎn)單,不會(huì)的話Google或Baidu都可以,英文好的可以直接看官方文檔。
現(xiàn)在介紹Linux發(fā)行版的知識(shí)。正如你所見(jiàn),Linux發(fā)行版并非Linux,Linux僅是指操作系統(tǒng)的內(nèi)核,作為科班出生的你不要讓我解釋,我也沒(méi)時(shí)間。我推薦的發(fā)行版如下:
UBUNTU適合純菜鳥(niǎo),追求穩(wěn)定的官方支持,對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性要求較弱,喜歡最新應(yīng)用,相對(duì)來(lái)說(shuō)不太喜歡折騰的開(kāi)發(fā)者。
Debian,相對(duì)UBUNTU難很多的發(fā)行版,突出特點(diǎn)是穩(wěn)定與容易使用的包管理系統(tǒng),缺點(diǎn)是企業(yè)支持不足,為社區(qū)開(kāi)發(fā)驅(qū)動(dòng)。
Arch,追逐時(shí)尚的開(kāi)發(fā)者的首選,優(yōu)點(diǎn)是包更新相當(dāng)快,無(wú)縫升級(jí),一次安裝基本可以一直運(yùn)作下去,沒(méi)有如UBUNTU那樣的版本概念,說(shuō)的專業(yè)點(diǎn)叫滾動(dòng)升級(jí),保持你的系統(tǒng)一定是最新的。缺點(diǎn)顯然易見(jiàn),不穩(wěn)定。同時(shí)安裝配置相對(duì)Debian再麻煩點(diǎn)。
Gentoo,相對(duì)Arch再難點(diǎn),考驗(yàn)使用者的綜合水平,從系統(tǒng)安裝到微調(diào),內(nèi)核編譯都親歷親為,是高手及黑客顯示自己技術(shù)手段,按需配置符合自己要求的系統(tǒng)的首選。
Slackware與Gentoo類似。
CentOS,社區(qū)維護(hù)的RedHat的復(fù)刻版本,完全使用RedHat的源碼重新編譯生成,與RedHat的兼容性在理論上來(lái)說(shuō)是最好的。如果你專注于Linux服務(wù)器,如網(wǎng)絡(luò)管理,架站,那么CentOS是你的選擇。
LFS,終極黑客顯擺工具,完全從源代碼安裝,編譯系統(tǒng)。安裝前你得到的只有一份文檔,你要做的就是照文檔你的說(shuō)明,一步步,一條條命令,一個(gè)個(gè)軟件包的去構(gòu)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,證明你的Linux功底已經(jīng)相當(dāng)不錯(cuò),如果你能拿LFS文檔活學(xué)活用,再將Linux從源代碼開(kāi)始移植到嵌入式系統(tǒng),我敢說(shuō)中國(guó)的企業(yè)你可以混的很好。
你得挑一個(gè)適合你的系統(tǒng),然后在虛擬機(jī)安裝它,開(kāi)始使用它。如果你想快速學(xué)會(huì)Linux,我有一個(gè)建議就是忘記圖形界面,不要想圖形界面能不能提供你問(wèn)題的答案,而是滿世界的去找,去問(wèn),如何用命令行解決你的問(wèn)題。在這個(gè)過(guò)程中,你最好能將Linux的命令掌握的不錯(cuò),起碼常用的命令得知道,同時(shí)建立了自己的知識(shí)庫(kù),里面是你積累的各項(xiàng)知識(shí)。
再下個(gè)階段,你需要學(xué)習(xí)的是Linux平臺(tái)的C/C++開(kāi)發(fā),同時(shí)還有Bash腳本編程,如果你對(duì)Java興趣很深還有Java。同樣,建議你拋棄掉圖形界面的IDE,從VIM開(kāi)始,為什么是VIM,而不是Emacs,我無(wú)意挑起編輯器大戰(zhàn),但我覺(jué)得VIM適合初學(xué)者,適合手比較笨,腦袋比較慢的開(kāi)發(fā)者。Emacs的鍵位太多,太復(fù)雜,我很畏懼。然后是GCC,Make,Eclipse(Java,C++或者)。雖然將C++列在了Eclipse中,但我并不推薦用IDE開(kāi)發(fā)C++,因?yàn)檫@不是Linux的文化,容易讓你忽略一些你應(yīng)該注意的問(wèn)題。IDE讓你變懶,懶得跟豬一樣。如果你對(duì)程序調(diào)試,測(cè)試工作很感興趣,GDB也得學(xué)的很好,如果不是GDB也是必修課。這是開(kāi)發(fā)的第一步,注意我并沒(méi)有提過(guò)一句Linux系統(tǒng)API的內(nèi)容,這個(gè)階段也不要關(guān)心這個(gè)。你要做的就是積累經(jīng)驗(yàn),在Linux平臺(tái)的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)。我推薦的書(shū)如下:C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),譚浩強(qiáng)的也可以。C語(yǔ)言,白皮書(shū)當(dāng)然更好。C++推薦C++ Primer Plus,Java我不喜歡,就不推薦了。工具方面推薦VIM的官方手冊(cè),GCC中文文檔,GDB中文文檔,GNU開(kāi)源軟件開(kāi)發(fā)指導(dǎo)(電子書(shū)),匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)(讓你對(duì)庫(kù),鏈接,內(nèi)嵌匯編,編譯器優(yōu)化選項(xiàng)有初步了解,不必深度)。
如果你這個(gè)階段過(guò)不了就不必往下做了,這是底線,最基礎(chǔ)的基礎(chǔ),否則離開(kāi),不要霍霍Linux開(kāi)發(fā)。不專業(yè)的Linux開(kāi)發(fā)者作出的程序是與Linux文化或UNIX文化相背的,程序是走不遠(yuǎn)的,不可能像Bash,VIM這些神品一樣。所以做不好干脆離開(kāi)。
接下來(lái)進(jìn)入Linux系統(tǒng)編程,不二選擇,APUE,UNIX環(huán)境高級(jí)編程,一遍一遍的看,看10遍都嫌少,如果你可以在大學(xué)將這本書(shū)翻爛,里面的內(nèi)容都實(shí)踐過(guò),有作品,你口頭表達(dá)能力夠強(qiáng),你可以在面試時(shí)說(shuō)服所有的考官。(可能有點(diǎn)夸張,但APUE絕對(duì)是圣經(jīng)一般的讀物,即使是Windows程序員也從其中汲取養(yǎng)分,Google創(chuàng)始人的案頭書(shū)籍,扎爾伯克的床頭讀物。)
這本書(shū)看完后你會(huì)對(duì)Linux系統(tǒng)編程有相當(dāng)?shù)牧私?,知道Linux與Windows平臺(tái)間開(kāi)發(fā)的差異在哪?它們的優(yōu)缺點(diǎn)在哪?我的總結(jié)如下:做Windows平臺(tái)開(kāi)發(fā),很苦,微軟的系統(tǒng)API總在擴(kuò)容,想使用最新潮,最高效的功能,最適合當(dāng)前流行系統(tǒng)的功能你必須時(shí)刻學(xué)習(xí)。Linux不是,Linux系統(tǒng)的核心API就100來(lái)個(gè),記憶力好完全可以背下來(lái)。而且經(jīng)久不變,為什么不變,因?yàn)橐琔NIX兼容,符合POSIX標(biāo)準(zhǔn)。所以Linux平臺(tái)的開(kāi)發(fā)大多是專注于底層的或服務(wù)器編程。這是其優(yōu)點(diǎn),當(dāng)然圖形是Linux的軟肋,但我站在一個(gè)開(kāi)發(fā)者的角度,我無(wú)所謂,因?yàn)槊钚形乙部梢赃m應(yīng),如果有更好的圖形界面我就當(dāng)作恩賜吧。另外,Windows閉源,系統(tǒng)做了什么你更本不知道,永遠(yuǎn)被微軟牽著鼻子跑,想想如果微軟說(shuō)Win8不支持QQ,那騰訊不得哭死。而Linux完全開(kāi)源,你不喜歡,可以自己改,只要你技術(shù)夠。另外,Windows雖然使用的人多,但使用場(chǎng)合單一,專注與桌面。而Linux在各個(gè)方面都有發(fā)展,尤其在云計(jì)算,服務(wù)器軟件,嵌入式領(lǐng)域,企業(yè)級(jí)應(yīng)用上有廣大前景,而且兼容性一流,由于支持POSIX可以無(wú)縫的運(yùn)行在UNIX系統(tǒng)之上,不管是蘋果的Mac還是IBM的AS400系列,都是完全支持的。另外,Linux的開(kāi)發(fā)環(huán)境支持也絕對(duì)是一流的,不管是C/C++,Java,Bash,Python,PHP,Javascript,。。。。。。就連C#也支持。而微軟除Visual Stdio套件以外,都不怎么友好,不是嗎?
如果你看完APUE的感觸有很多,希望驗(yàn)證你的某些想法或經(jīng)驗(yàn),推薦UNIX程序設(shè)計(jì)藝術(shù),世界頂級(jí)黑客將同你分享他的看法。
現(xiàn)在是時(shí)候做分流了。 大體上我分為四個(gè)方向:網(wǎng)絡(luò),圖形,嵌入式,設(shè)備驅(qū)動(dòng)。
如果選擇網(wǎng)絡(luò),再細(xì)分,我對(duì)其他的不是他熟悉,只說(shuō)服務(wù)器軟件編寫及高性能的并發(fā)程序編寫吧。相對(duì)來(lái)說(shuō)這是網(wǎng)絡(luò)編程中技術(shù)含量最高的,也是底層的。需要很多的經(jīng)驗(yàn),看很多的書(shū),做很多的項(xiàng)目。
我的看法是以下面的順序來(lái)看書(shū):
APUE再深讀 – 尤其是進(jìn)程,線程,IPC,套接字
多核程序設(shè)計(jì) - Pthread一定得吃透了,你很NB
UNIX網(wǎng)絡(luò)編程 – 卷一,卷二
TCP/IP網(wǎng)絡(luò)詳解 – 卷一 再看上面兩本書(shū)時(shí)就該看了
5.TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)詳解 – 卷二 我覺(jué)得看到卷二就差不多了,當(dāng)然卷三看了更好,努力,爭(zhēng)取看了
6.Lighttpd源代碼 - 這個(gè)服務(wù)器也很有名了
7.Nginx源代碼 – 相較于Apache,Nginx的源碼較少,如果能看個(gè)大致,很NB??丛创a主要是要學(xué)習(xí)里面的套接字編程及并發(fā)控制,想想都激動(dòng)。如果你有這些本事,可以試著往暴雪投簡(jiǎn)歷,為他們寫服務(wù)器后臺(tái),想一想全球的魔獸都運(yùn)行在你的服務(wù)器軟件上。
Linux內(nèi)核 TCP/IP協(xié)議棧 – 深入了解TCP/IP的實(shí)現(xiàn)
如果你還喜歡驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì),可以看看更底層的協(xié)議,如鏈路層的,寫什么路由器,網(wǎng)卡,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)及嵌入式系統(tǒng)軟件應(yīng)該也不成問(wèn)題了。
當(dāng)然一般的網(wǎng)絡(luò)公司,就算百度級(jí)別的也該毫不猶豫的雇用你。只是看后面這些書(shū)需要時(shí)間與經(jīng)驗(yàn),所以35歲以前辦到吧!跳槽到給你未來(lái)的地方!
圖形方向,我覺(jué)得圖形方向也是很有前途的,以下幾個(gè)方面。
Opengl的工業(yè)及游戲開(kāi)發(fā),國(guó)外較成熟。
影視動(dòng)畫(huà)特效,如皮克斯,也是國(guó)外較成熟。
GPU計(jì)算技術(shù),可以應(yīng)用在瀏覽器網(wǎng)頁(yè)渲染上,GPU計(jì)算資源利用上,由于開(kāi)源的原因,有很多的文檔程序可以參考。如果能進(jìn)火狐開(kāi)發(fā),或google做瀏覽器開(kāi)發(fā),應(yīng)該會(huì)很好 。
嵌入式方向:嵌入式方向沒(méi)說(shuō)的,Linux很重要。
掌握多個(gè)架構(gòu),不僅X86的,ARM的,單片機(jī)什么的也必須得懂。硬件不懂我預(yù)見(jiàn)你會(huì)死在半路上,我也想走嵌入式方向,但我覺(jué)得就學(xué)校教授嵌入式的方法,我連學(xué)電子的那幫學(xué)生都競(jìng)爭(zhēng)不過(guò)。奉勸大家,一定得懂硬件再去做,如果走到嵌入式應(yīng)用開(kāi)發(fā),只能祝你好運(yùn),不要碰上像Nokia,Hp這樣的公司,否則你會(huì)很慘的。
驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì):軟件開(kāi)發(fā)周期是很長(zhǎng)的,硬件不同,很快。每個(gè)月誕生那么多的新硬件,如何讓他們?cè)贚inux上工作起來(lái),這是你的工作。由于Linux的兼容性很好,如果不是太低層的驅(qū)動(dòng),基本C語(yǔ)言就可以搞定,系統(tǒng)架構(gòu)的影響不大,因?yàn)橛邢到y(tǒng)支持,你可能做些許更改就可以在ARM上使用PC的硬件了,所以做硬件驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)不像嵌入式,對(duì)硬件知識(shí)的要求很高??梢詮氖碌姆较蛞埠芏啵缂译姲?,特別是如索尼,日立,希捷,富士康這樣的廠子,很稀缺的。
LDD – Linux驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)與內(nèi)核編程的基礎(chǔ)讀物
深入理解Linux內(nèi)核 – 進(jìn)階的
Linux源代碼 – 永無(wú)止境的
當(dāng)然你還的看個(gè)方面的書(shū),如網(wǎng)絡(luò)啊什么的。
學(xué)習(xí)linux內(nèi)核的建議
學(xué)習(xí)linux內(nèi)核,這個(gè)可不像學(xué)一門語(yǔ)言,c或者java一個(gè)月或者3月你就能精通掌握。學(xué)習(xí)linux內(nèi)核是需要一步一步循序漸進(jìn),掌握正確的linux內(nèi)核學(xué)習(xí)路線對(duì)學(xué)習(xí)至關(guān)重要,本篇文章就來(lái)分享學(xué)習(xí)linux內(nèi)核的一些建議吧。
1. 了解操作系統(tǒng)基本概念。如果不會(huì),可以學(xué)習(xí)《操作系統(tǒng):設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》Andrew S.Tanenbaum 寫的那本。以MINIX為例子講解操作系統(tǒng)的概念。非常推薦。
2. 有了操作系統(tǒng)的基本概念以后,可以了解Linux的機(jī)制了。推薦《Linux內(nèi)核設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》Robert Love 寫的。這本書(shū)從概念上講解了Linux有什么,他們是怎么運(yùn)行的。這本書(shū)要反復(fù)認(rèn)真看透。
3. 有了Linux內(nèi)核的了解,還需要具體研究Linux內(nèi)核源碼。經(jīng)典的就是《深入理解Linux內(nèi)核》Daniel P. Bovet 寫的。學(xué)習(xí)這本書(shū)的時(shí)候,要對(duì)著內(nèi)核代碼看著學(xué)。這本書(shū)學(xué)起來(lái)相當(dāng)費(fèi)力了,那么多多代碼要研究。不過(guò)這本書(shū)如果學(xué)明白了,恭喜你,Linux內(nèi)核你已經(jīng)很熟悉了。
4. 如果要開(kāi)發(fā)設(shè)備驅(qū)動(dòng),可以學(xué)習(xí)《linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序》O‘Reilly出版社的。這本作為驅(qū)動(dòng)的入門是很好的資料。另外還有一本《精通Linux 驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)》也是不錯(cuò)的教材,可以參考著看。學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng),免不了要學(xué)習(xí)一些硬件的協(xié)議和資料,研究哪個(gè)就找到相應(yīng)的硬件文檔,把硬件的工作原理搞明白。這些就不細(xì)說(shuō)了。
5. 網(wǎng)絡(luò)部分,學(xué)些Linux網(wǎng)絡(luò)部分就學(xué)習(xí)《深入理解LINUX網(wǎng)絡(luò)技術(shù)內(nèi)幕》。這本書(shū)把Linux的網(wǎng)絡(luò)部分講的非常清晰透徹。但是通常不做這方面的工作研究,也不用研究這么深,畢竟現(xiàn)在相關(guān)職位較少。
6. 現(xiàn)在Linux相關(guān)的工作,多集中在一些嵌入式開(kāi)發(fā)領(lǐng)域,arm,mips等,要學(xué)習(xí)以下這些體系架構(gòu)的的資料,了解CPU的設(shè)計(jì)和工作方式。ARM就看對(duì)應(yīng)的芯片手冊(cè),講的很細(xì)致。MIPS就看 《see mips run》,有一二兩版,兩版內(nèi)容有些差異,推薦都看。
7. 補(bǔ)充一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)。不要認(rèn)為L(zhǎng)inux很龐大,很復(fù)雜,就覺(jué)的很難學(xué)。任何東西認(rèn)真學(xué)下來(lái)都是能學(xué)會(huì)的,看你都恒心和毅力了。另外,不要走彎路,不要看市面上講什么Linux0.11的那些書(shū),直接學(xué)你要學(xué)的東西。就像學(xué)C語(yǔ)言看什么譚浩強(qiáng)一樣,彎路走了,力氣沒(méi)少花,還嚴(yán)重影響學(xué)習(xí)效果。
關(guān)于linux內(nèi)核學(xué)習(xí)路線,再多說(shuō)幾句應(yīng)用編程,有時(shí)候經(jīng)常會(huì)需要的:
1. 學(xué)習(xí)Linux應(yīng)用編程,建議看《unix環(huán)境高級(jí)編程》,把里面的例子都做一遍,會(huì)對(duì)整個(gè)Linux編程有系統(tǒng)都認(rèn)識(shí)。
2. 針對(duì)Linux,有本 《Linux系統(tǒng)編程》,學(xué)完上一本,這本很快看一遍就懂了。主要是針對(duì)Linux具體懂一些內(nèi)容,講的挺全了,很實(shí)用。
3. Linux網(wǎng)絡(luò)編程,系統(tǒng)的學(xué)習(xí)一下《unix網(wǎng)絡(luò)編程。卷1,套接字聯(lián)網(wǎng)api》,基本上網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用相關(guān)的程序就都沒(méi)問(wèn)題了。
這些內(nèi)容,分幾年時(shí)間,分步計(jì)劃學(xué)習(xí),就會(huì)成為L(zhǎng)inux高手了。個(gè)人建議參加華清遠(yuǎn)見(jiàn)的培訓(xùn),學(xué)習(xí)效率會(huì)高很多,有目的性的參加培訓(xùn),縮短周期,快速成型才是時(shí)代所需。
以上就是linux內(nèi)核學(xué)習(xí)路線,關(guān)于學(xué)習(xí)linux內(nèi)核的建議,希望對(duì)小伙伴們有幫助。