具体描述
本书的第1版广获好评，版权被中国台湾和美国两家大型出版社引进，第2版根据读者的反馈和作者对操作系统的最新研究成果对第1版进行了大幅优化和重写，使其内容质量更上一层楼。本书在众多关于Linux内核的书中独树一帜，它在世界范围内首次提出并阐述了操作系统设计的核心指导思想主奴机制，这是所有操作系统研究者的一笔宝贵财富。它也是一本能真正引导我们较为容易地、极为透彻地理解Linux内核的经典之作，也可能是当前唯一能从本质上指引我们去设计和开发拥有自主知识产权的操作系统的著作。
本书的最大特点是它的写作方式和内容组织方式与同类书完全不同。它在深刻地分析了传统讲解方法的利弊之后，破旧立新，从认知学的角度开创了一种全新的方式。以操作系统的真实运行过程为主线，结合真实的内核源代码、300余幅精确的内核运行时序图和具有点睛之妙的文字说明，对操作系统从开机加电到系统完全准备就绪，及运行用户程序的整个过程进行了系统而完整地分析，深刻地揭示了其间每一个动作的设计意图和实现原理，完美地再现了操作系统设计者的设计思路。阅读本书就如同跟随着操作系统设计者一起去思考，我们会在阅读的过程中发现Linux内核设计的精妙，会发现原来处处都“暗藏玄机”，哪怕是一行很短的代码。
本书在所有细节上都力求完美。为了保证知识的准确性，操作系统运行过程中的每个动作都经过了严格的考证；为了让我们真正理解Linux内核的原理，它突破传统，以Linux的真实运行过程为主线进行讲解；为了做到真正易于理解，创新性地使用了图解的方式，精心绘制了300余幅分辨率600dpi的时序图，图中表现的运行时结构和状态与操作系统实际运行时的真实状态完全吻合；为了提高阅读体验，本书采用了双色印刷，以便于我们更清楚地观察每一幅图中的细节。
作者简介
新设计团队，一直在为设计一个自主的、有所突破和创新的操作系统而努力。为了让新的成员能更快、更容易地理解操作系统的精髓，从更高的角度去鉴赏和发现操作系统设计中的精妙与不足，团队成员以Linux0.11内核为例，对操作系统的设计思想和实现原理进行了深刻地剖析，取得了十分好的效果，很好地培养和锻炼了团队成员对操作系统的驾驭能力。为了实现让国人也能设计出自己的操作系统的目标，本书作者团队无私地将他们的独特研究方式与研究成果奉献了出来，希望所有想要深刻理解Linux内核和操作系统设计思想的朋友能从中受益。
本书的特点在于，既不是空泛地讲理论，也不是单纯地从语法的角度去逐行地分析源代码，而是以操作系统在实际运行中的几个经典事件为主线，将理论和实际结合在一起，精准地再现了操作系统在实际运行中究竟是如何运转的。宏观上，大家可以领略Linux0.11内核的设计指导思想，可以了解到各个环节是如何牵制并保持平衡的，以及软件和硬件之间是如何互相依赖、互相促进的；微观上，大家可以看到每一个细节的实现方式和其中的精妙之处。
目录信息
第1章从开机加电到执行
main函数之前的过程
1.1 启动BIOS，准备实模式下的中断向量表和中断服务程序
1.1.1 BIOS的启动原理
1.1.2 BIOS 在内存中加载中断向量表和中断服务程序
1.2 加载操作系统内核程序并为保护模式做准备
1.2.1 加载第一部分内核代码--引导程序（bootsect）
1.2.2 加载第二部分内核代码--setup
1.2.3 加载第三部分内核代码--system模块
1.3 开始向32位模式转变，为main函数的调用做准备
1.3.1 关中断并将system移动到内存地址起始位置0x0000
1.3.2 设置中断描述符表和全局描述符表
1.3.3 打开A20，实现32位寻址
1.3.4 为保护模式下执行head.s做准备
1.3.5 head.s开始执行
1.4 本章小结
第2章设备环境初始化及激活进程
2.1 设置根设备、硬盘
2.2 规划物理内存格局，设置缓冲区、虚拟盘、主内存
2.3 设置虚拟盘空间并初始化
2.4 内存管理结构mem_map初始化
2.5 异常处理类中断服务程序挂接
2.6 初始化块设备请求项结构
2.7 与建立人机交互界面相关的外设的中断服务程序挂接
2.7.1 对串行口进行设置
2.7.2 对显示器进行设置
2.7.3 对键盘进行设置
2.8 开机启动时间设置
2.9 初始化进程
2.9.1 初始化进程
2.9.2 设置时钟中断
2.9.3 设置系统调用总入口
2.10 初始化缓冲区管理结构
2.11 初始化硬盘
2.12 初始化软盘
2.13 开启中断
2.14 进程0由0特权级翻转到3特权级，成为真正的进程
2.15 本章小结
第3章进程1的创建及执行
3.1 进程1的创建
3.1.1 进程0创建进程
3.1.2 在task[64]中为进程1申请一个空闲位置并获取进程号
3.1.3 调用copy_process函数
3.1.4 设置进程1的分页管理
3.1.5 进程1共享进程0的文件
3.1.6 设置进程1在GDT中的表项
3.1.7 进程1处于就绪态
3.2 内核第一次做进程调度
3.3 轮转到进程1执行
3.3.1 进程1为安装硬盘文件系统做准备
3.3.2 进程1格式化虚拟盘并更换根设备为虚拟盘
3.3.3 进程1在根设备上加载根文件系统
3.4 本章小结
第4章进程2的创建及执行
4.1 打开终端设备文件及复制文件句柄
4.1.1 打开标准输入设备文件
4.1.2 打开标准输出、标准错误输出设备文件
4.2 进程1创建进程2并切换到进程2执行
4.3 加载shell程序
4.3.1 关闭标准输入设备文件，打开rc文件
4.3.2 检测shell文件
4.3.3 为shell程序的执行做准备
4.3.4 执行shell程序
4.4 系统实现怠速
4.4.1 创建update进程
4.4.2 切换到shell进程执行
4.4.3 重建shell
4.5 本章小结
第5章文件操作
5.1 安装文件系统
5.1.1 获取外设的超级块
5.1.2 确定根文件系统的挂接点
5.1.3 将超级块与根文件系统挂接
5.2 打开文件
5.2.1 将进程的*filp[20]与file_table[64]挂接
5.2.2 获取文件i节点
5.2.3 将文件i节点与file_table[64]挂接
5.3 读文件
5.3.1 确定数据块在外设中的位置
5.3.2 将数据块读入缓冲块
5.3.3 将缓冲块中的数据复制到进程空间
5.4 新建文件
5.4.1 查找文件
5.4.2 新建文件i节点
5.4.3 新建文件目录项
5.5 写文件
5.5.1 确定文件的写入位置
5.5.2 申请缓冲块
5.5.3 将指定的数据从进程空间复制到缓冲块
5.5.4 数据同步到外设的两种方法
5.6 修改文件
5.6.1 重定位文件的当前操作指针
5.6.2 修改文件
5.7 关闭文件
5.7.1 当前进程的filp与file_table[64]脱钩
5.7.2 文件i节点被释放
5.8 删除文件
5.8.1 对文件的删除条件进行检查
5.8.2 进行具体的删除工作
5.9 本章小结
第6章用户进程与内存管理
6.1 线性地址的保护
6.1.1 进程线性地址空间的格局
6.1.2 段基址、段限长、GDT、LDT、特权级
6.2 分页
6.2.1 线性地址映射到物理地址
6.2.2 进程执行时分页
6.2.3 进程共享页面
6.2.4 内核分页
6.3 一个用户进程从创建到退出的完整过程
6.3.1 创建str1进程
6.3.2 str1进程加载的准备工作
6.3.3 str1进程的运行、加载
6.3.4 str1进程的退出
6.4 多个用户进程同时运行
6.4.1 进程调度
6.4.2 页写保护
6.5 本章小结
第7章缓冲区和多进程操作文件
7.1 缓冲区的作用
7.2 缓冲区的总体结构
7.3 b_dev、b_blocknr及request的作用
7.3.1 保证进程与缓冲块数据交互的正确性
7.3.2 让数据在缓冲区中停留的时间尽可能长
7.4 uptodate和dirt的作用
7.4.1 b_uptodate的作用
7.4.2 b_dirt的作用
7.4.3 i_uptodate、i_dirt和s_dirt的作用
7.5 count、 lock、wait、request的作用
7.5.1 b_count的作用
7.5.2 i_count的作用
7.5.3 b_lock、*b_wait的作用
7.5.4 i_lock、i_wait、s_lock、*s_wait的作用
7.5.5 补充request的作用
7.6 实例1：关于缓冲块的进程等待队列
7.7 总体来看缓冲块和请求项
7.8 实例2：多进程操作文件的综合实例
7.9 本章小结
第8章进程间通信
8.1 管道机制
8.1.1 管道的创建过程
8.1.2 管道的操作
8.2 信号机制
8.2.1 信号的使用
8.2.2 信号对进程执行状态的影响
8.3 本章小结
第9章操作系统的设计指导思想
9.1 运行一个最简单的程序，看操作系统为程序运行做了哪些工作
9.2 操作系统的设计指导思想--主奴机制
9.2.1 主奴机制中的进程及进程创建机制
9.2.2 操作系统的设计如何体现主奴机制
9.3 实现主奴机制的三种关键技术
9.3.1 保护和分页
9.3.2 特权级
9.3.3 中断
9.4 建立主奴机制的决定性因素--先机
9.5 软件和硬件的关系
9.5.1 非用户进程--进程0、进程1、shell进程
9.5.2 文件与数据存储
9.6 父子进程共享页面
9.7 操作系统的全局中断与进程的局部中断--信号
9.8 本章小结
结束语
“新设计团队”简介
· · · · · · (收起)
读后感
我刚好上了作者的课，需要买这本书。上课的时候有个实验，是改进或者实现自己的操作系统内核。当时我试图去改Linux 0.11的内核，发现这个内核里面硬编码的地方不少，而且上手的曲线非常陡峭，于是选择了跟着MIT的JOS实验去做。 JOS实验是MIT公开课中的一个课程，在网上...
评分做推广不要太过火了吧 如果要分析0.11版，赵炯博士的书朴实无华，看得出是作者心血之作，非常有诚意。 国内的书现在总是显得推广的广告口号太虚了，“艺术”之词更有是相当有胆量去用啊～ 而且，豆瓣上给这本书捧上天的人还真多啊，肉麻的程度让你发指了 ++++++++++++++++++...
评分我刚好上了作者的课，需要买这本书。上课的时候有个实验，是改进或者实现自己的操作系统内核。当时我试图去改Linux 0.11的内核，发现这个内核里面硬编码的地方不少，而且上手的曲线非常陡峭，于是选择了跟着MIT的JOS实验去做。 JOS实验是MIT公开课中的一个课程，在网上...
评分做推广不要太过火了吧 如果要分析0.11版，赵炯博士的书朴实无华，看得出是作者心血之作，非常有诚意。 国内的书现在总是显得推广的广告口号太虚了，“艺术”之词更有是相当有胆量去用啊～ 而且，豆瓣上给这本书捧上天的人还真多啊，肉麻的程度让你发指了 ++++++++++++++++++...
用户评价
作为一名长期从事后端开发，并对性能优化有着执着追求的工程师，我一直在寻找一本能够帮助我深入理解 Linux 内核，从而更好地优化应用程序的参考书籍。《Linux 内核设计的艺术（第2版）》无疑是我的不二之选。这本书为我提供了一个全新的视角来审视我所使用的操作系统。作者以一种极其系统和深入的方式，将 Linux 内核的各个核心组件，从内存管理、进程调度到 I/O 子系统，都进行了详尽的剖析。我尤其喜欢书中对各个子系统是如何协作，共同为应用程序提供服务的描述。例如，在讲解 I/O 调度器时，作者详细阐述了 CFQ、Deadline 等不同调度算法的工作原理，以及它们对磁盘 I/O 性能的影响。这让我能够更有针对性地去调整系统参数，以获得最佳的性能表现。更重要的是，这本书帮助我理解了 Linux 内核设计中所蕴含的“权衡”艺术，它让我明白，任何一种设计都有其优缺点，而理解这些，正是进行有效优化的关键。
评分作为一名对计算机科学理论充满热情的研究生，我一直在寻找一本能够深入剖析操作系统内核设计精髓的著作，《Linux 内核设计的艺术（第2版）》无疑满足了我的这一需求，甚至超出了我的预期。这本书并非仅仅罗列事实和代码，而是更侧重于“设计”的艺术。作者通过对 Linux 内核的各个模块进行分析，揭示了其背后所蕴含的各种设计哲学、权衡以及解决方案。例如，在进程调度章节，我不仅了解了各种调度算法的原理，更重要的是理解了它们在不同场景下的适用性以及所带来的性能和公平性上的 trade-offs。这种对“为什么”的深入探究，让我能够更好地理解代码的本质，而不是停留在表面的语法和功能。而且，书中对一些关键数据结构的设计，例如各种链表、树、哈希表等，都有非常细致的讲解，并阐述了它们在内核中所扮演的角色以及为何选择这样的实现方式。这对于我理解高效的数据结构设计，以及如何在受限的资源下进行最优化的编程，提供了宝贵的启示。总而言之，这本书不仅让我对 Linux 内核有了更深刻的认识，更重要的是，它提升了我对软件系统设计的整体理解能力。
评分《Linux 内核设计的艺术（第2版）》这本书，对于任何一个想在 Linux 领域有所建树的开发者来说，都是一本必不可少的参考书。我一直对操作系统的底层工作原理非常感兴趣，但 Linux 内核的复杂性，常常让我望而却步。这本书的出现，恰好填补了我的这一知识空白。作者以极其严谨和专业的态度，深入浅出地剖析了 Linux 内核的各个重要组成部分。我特别欣赏书中的逻辑性和条理性，它将一个庞大的系统，分解成了一个个易于理解的模块，并且清晰地展示了它们之间的相互关系和协同工作方式。例如，在讲述文件系统时，作者不仅介绍了 VFS 的概念，还深入到 ext4 等具体文件系统的实现细节，让我对文件是如何在磁盘上存储和读取有了非常直观的认识。这种从宏观到微观的讲解方式，让我能够在一个整体框架下，去理解每一个具体的实现细节。读完这本书，我感觉自己对 Linux 内核的理解，已经达到了一个全新的高度，也对“设计”的艺术有了更深刻的体会。
评分在接触《Linux 内核设计的艺术（第2版）》之前，我对 Linux 内核的了解，更多地是基于一些零散的书籍和网络上的碎片化信息。这导致我对整个系统的认识，总是缺乏一个连贯性和系统性。这本书，彻底改变了我的学习方式。它以一种非常结构化的方式，将 Linux 内核的复杂性进行了分解，从最基础的引导过程，到进程管理、内存管理、文件系统、设备驱动、网络通信等各个核心子系统，都进行了深入的剖析。我特别喜欢作者在讲解过程中，所运用的那些恰到好处的类比和图示，它们能够帮助我将那些抽象的概念，具象化，从而更容易理解。例如，在讲解锁机制时，作者用生动的语言描绘了多个线程争夺资源的场景，并通过图示展示了互斥锁、自旋锁等不同锁类型的工作原理，这比单纯的代码讲解要有效得多。这本书的价值，还在于它不仅仅停留在了原理层面，还通过对关键数据结构和算法的分析，让你能够看到这些原理是如何被具体实现的。这对于我这种喜欢刨根 জিজ্ঞাসা究底的开发者来说，无疑是极大的满足。
评分我是一名对计算机系统底层运行原理充满好奇的嵌入式工程师，而《Linux 内核设计的艺术（第2版）》这本书，则是我近几年读过的最令人振奋的技术书籍之一。它不仅仅是一本讲解 Linux 内核功能的书，更是一本关于“如何设计”一个稳定、高效、可扩展操作系统的思想的著作。作者以一种极其系统化的方式，为我们展示了 Linux 内核的设计哲学和演进过程。我特别喜欢书中对各种内核机制的深入剖析，比如，在内存管理章节，作者详细介绍了伙伴系统、slab 分配器等，并分析了它们在不同场景下的优劣势。这让我明白，任何一种设计都有其权衡和取舍。同样，在进程调度方面，作者不仅介绍了 CFS 等主流调度器，还探讨了实时调度等特殊需求下的解决方案。这种对“为什么”的深入挖掘，让我受益匪浅。通过阅读这本书，我不仅加深了对 Linux 内核的理解，更重要的是，它极大地提升了我对软件系统设计能力的认知，让我明白一个好的系统设计，离不开对细节的精雕细琢和对整体架构的深刻理解。
评分我对《Linux 内核设计的艺术（第2版）》的评价，更多地体现在它所提供的那种“宏观视角”和“微观细节”的完美结合。作为一名在 IT 行业摸爬滚打多年的工程师，我深知很多技术书籍往往要么过于理论化，脱离实际，要么过于注重实现细节，而忽略了背后的设计思想。这本书却非常巧妙地规避了这两个陷阱。它首先为我们勾勒出了 Linux 内核整体的框架，让我们对整个系统的组成部分有一个清晰的认知，这就像在看一幅精美的建筑蓝图，让我们知道各个房间、走廊、承重墙是如何布置的。接着，它又会深入到每一个房间，仔细审视每一个细节，比如一个数据结构的具体实现，一个调度算法的逻辑流程，一个锁机制的原子性保障等等。这种从宏观到微观，再从微观回到宏观的讲解方式，让我在学习过程中，始终能够将零散的知识点串联起来，形成一个完整的知识体系。而且，作者在叙述过程中，总是能够巧妙地将这些技术细节与背后所遵循的设计原则和权衡联系起来，让我们不仅知道“怎么做”，更能理解“为什么这么做”，这对于培养独立思考和解决问题的能力至关重要。我常常在阅读时，会不自觉地将书中的内容与我日常工作中遇到的问题进行对比和反思，从中获得很多新的启发。
评分这本《Linux 内核设计的艺术（第2版）》绝对是 Linux 领域里一本值得反复研读的巨著。拿到书的那一刻，我就被它厚重的分量和精美的排版所吸引。虽然我不是内核开发者，但作为一名对计算机底层原理充满好奇的程序员，我一直希望能够深入理解 Linux 内核这个庞大而精密的系统是如何运作的。这本书，正是满足了我这种渴望的绝佳选择。它不仅仅是一本技术手册，更像是一本关于系统设计哲学的传记。作者以一种非常系统和有条理的方式，将 Linux 内核中那些看似复杂抽象的概念，娓娓道来，就像一位经验丰富的导师，循循善诱地引导着我们一步步深入。书中对每个子系统的剖析都显得那么透彻，让我能够清晰地看到各个组件之间是如何协作，共同构建起 Linux 这个强大而稳定的操作系统的。即便我还没来得及完全消化书中的每一行代码和每一个论述，但仅凭它所展现出的深度和广度，我就知道这将是一段充满收获的旅程。对于那些想要理解操作系统核心机制，提升自己系统思维能力的朋友来说，这本书无疑是开启这扇大门最权威、最可靠的向导。我尤其欣赏作者在讲解过程中，不仅仅停留在“是什么”，更深入到“为什么”，以及“如何做到”的层面，这对于真正理解事物的本质至关重要。
评分《Linux 内核设计的艺术（第2版）》这本书，对于我这个并非直接从事内核开发，但又想深入理解操作系统的开发者来说，真是一场及时雨。过去，我对 Linux 内核的认知，更多地停留在表面的命令和一些常用工具的使用上。真正想要了解它内部是如何工作的，总感觉像是在黑暗中摸索，缺乏一个清晰的指引。这本书的出现，就像是为我点亮了前行的道路。它以一种极其系统和逻辑化的方式，将 Linux 内核的各个核心组件，如内存管理、进程调度、文件系统、网络协议栈等，一一进行了详尽的阐述。我特别欣赏作者在讲解过程中，并没有回避那些复杂的细节，而是用清晰的语言和恰当的比喻，将它们剥茧抽丝般地呈现在我们面前。例如，在讲解内存管理部分，作者详细介绍了虚拟内存、分页、分段等概念，并且将其与实际的硬件机制紧密结合，让我对内存的分配、使用和回收有了更深刻的理解。这种深入浅出的讲解方式，使得即使是一些相对晦涩的知识点，也能被我们这些非内核专业的读者所理解和吸收。我感觉自己在这本书的指引下，正在逐步建立起一个扎实而完整的操作系统理论基础。
评分《Linux 内核设计的艺术（第2版）》这本书，对于我这个资深 Linux 用户来说，是一次全新的“回归初心”的旅程。我一直习惯于使用 Linux 提供的各种便利工具，但内心深处，总想知道这个强大系统的“心脏”是如何跳动的。这本书，就是我最好的向导。作者以极其耐心和专业的态度，将 Linux 内核那些看似晦涩难懂的知识，一一进行了解构和重构。我尤其欣赏书中对“设计”这个词的强调。它不仅仅是告诉你 Linux 内核的各个功能模块是如何实现的，更重要的是，它会深入分析为什么是这样设计的，以及在设计过程中，开发者们是如何进行权衡和取舍的。例如，在文件系统章节，作者不仅仅介绍了 VFS 的抽象层，还详细对比了 ext4、XFS 等不同文件系统的特点，以及它们在性能、可靠性等方面的不同考量。这种对设计思想的挖掘，让我对 Linux 的理解，不再仅仅停留在“工具”层面，而是上升到了“系统”和“哲学”的层面。
评分《Linux 内核设计的艺术（第2版）》这本书，绝对是 Linux 学习道路上的一座里程碑。我一直觉得，想要真正掌握一门技术，就必须深入其底层原理，而 Linux 内核，无疑是操作系统领域的翘楚。这本书，就像是一位经验丰富的老工匠，带着你一步步去解剖这台精密的机器。我尤其欣赏作者在讲解各个子系统时，所展现出的那种严谨的逻辑性和清晰的思路。例如，在讲述内存管理时，从物理内存的分配到虚拟内存的映射，再到页表的管理，每一个环节都被梳理得井井有条，让我能够清晰地看到数据是如何在内存中流转的。同样，在进程管理部分，从进程的创建、销毁到状态的切换，以及它们之间的通信机制，作者都进行了详尽的阐述，并且深入分析了进程调度算法背后的考量。这本书的价值在于，它不仅仅告诉你“是什么”，更重要的是告诉你“为什么是这样”，以及“如何实现”。它帮助我建立了一个关于操作系统核心运作机制的完整知识图谱，让我对 Linux 的理解，从一个“用户”提升到了一个“洞察者”的层面。
评分通俗易懂 非常好的介绍内核的书
评分建议想读Linux源码的拿来作参考,讲的很详细
评分前年看过《Linux内核完全注释》，当时云里雾里的，看了这本之后就恍然大悟了，完全讲解了Linux0.11的实现，真的写得很不错，力荐
评分第一章和第九章
评分绝对是《Linux内核完全剖析》那本书不可缺失的辅助书籍！不用再对着一串串神秘的十六进地址抓瞎了，在本书上都以图的形式把运行位置跳转位置详细标注，还是挺感谢的。尽管linux0.11 源码剖析 那本才把启动啃完。。假期继续了啦
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