入⻔系列
11.1 操作系统怎么学？
操作系统真的可以说是 Super Man ，它为了 我们做了非常厉害的事情，以至于我们根本察觉不
到，只有通过学习它，我们才能深刻体会 到它的精妙之处，甚至会被计算机科学家 设计 思想所震
撼，有些思想实际上也 是可以应用于我们工作开发中。
操作系统比较重要的四大模块，分别 是内存管理 、进程管理 、文件系统管理 、输入输出设
备管理 。这是我学习操作系统的顺序，也是我推荐给大家的学习顺序，因为内存管理不仅 是最
重要、最难的模块，也是和其他模块关联性最大的模块，先把它搞定，后续的模块学起来我认为
会相对轻松一些。
学习的过程中，你可能会遇到很多「虚拟」的概念，比如虚拟内存、虚拟文件系统，实际上它们
的本质上都是一样的，都是向下屏蔽差异，向上提供统一的东西，以方便我们程序员使用。
还有，你也遇到各种各样的调度算法 ，在这里你可以看到数据结构与算法的魅力，重要的是我
们要理解为什么 要提出那么多调度算法，你当然可以说是为了 更快更有 效率，但是因什么 问题而
因此引入新算法的这个过程，更是我们重点学习的地方。
你也会开始明白进程与线程最大的区别在于上下 文切换过程中，线程不用切换虚拟内存，因为同
一个进程内的线程都是共享虚拟内存空间的，线程就单这一点不用切换，就相比进程上下 文切换
的性能开销减少了很多。由于虚拟内存与物理内存的映射关系需要查询⻚表，⻚表的查询是很慢
的过程，因此会把常用的地址 映射关系缓存在 TLB 里的，这样便可以提高⻚表的查询速度，如果
发生了进程切换，那 TLB 缓存的地址 映射关系就会失效，缓存失效就意味着命中率降低，于是虚
拟地址 转为物理地址 这一过程就会很慢。
你也开始不会傻傻 的认为 read 或 write 之后数据就直接写到硬盘了，更不会觉得多次操作 read 或
write 方法性能会很低，因为你发现操作系统会有个「磁盘高速缓冲区」，它已经帮我们做了缓存
的工作，它会预读数据、缓存最近访问的数据，以及使用 I/O 调度算法来合并和排队磁盘调度
I/O ，这些都是为了 减少操作系统对磁盘的 访问频率。
……
还有太多太多 了，我在这里就不赘述了，剩下的就交给你们 在学习操作系统的途中去探索和发现
了。
还有一点需要注意，学操作系统的时候，不要误以为它是在说 Linux 操作系统，这也是我初学的时
候犯的一个错误，操作系统是集合大多数操作系统实现的思想，跟实际具体实现的 Linux 操作系统
多少都会有点差别，如果要想 Linux 操作系统的具体实现方式，可以选择看 Linux 内核相关的资
料，但是在这之前你先掌握 了操作系统的基本知识，这样学起来才能事半功倍。
入⻔系列
对于没学过操作系统的小白，我建议学的时候，不要直接闷头看书。相信我，你不用几分钟就会
打退堂鼓，然后就把厚厚 的书拿去垫显示器了，从此再无后续，毕竟直接看书太特喵的枯燥了，
当然不如用来垫显示器玩游戏来着香。
B 站关于操作系统课程资源很多，我在里面也看了不 同老师讲的课程，觉得比较好的入⻔级课程是
《操作系统 - 清华大学》，该课程由清华大学老师向勇和陈渝授课，虽然我们上不了 清华大学，但
是至少我们可以在网上选择听清华大学的课嘛。课程授课的顺序，就如我前面推荐的学习顺序：
「内存管理 -> 进程管理 -> 文件系统管理 -> 输入输出设备管理」。
B 站清华大学操作系统视频地址 ：https://www.bilibili.com/video/BV1js411b7vg? from=search&seid=2361361014547524697该清华大学的视频教学搭配的书应该是《现代操作系统》，你可以视频和书籍两者结合一起学，比
如看完视频的内存管理，然后就看书上 对应的章节，这样相比直接啃书相对会比较好。
清华大学的操作系统视频课讲的比较精炼，涉及到的内容没有那么细，《操作系统 - 哈工大》李治
军老师授课的视频课程相对就 会比较细节，老师会用 Linux 内核代码的⻆度带 你进一步理解操作系
统，也会用生活小例子帮助你理解。
B 站哈工大操作系统视频地址 ：https://www.bilibili.com/video/BV1d4411v7u7? from=search&seid=2361361014547524697深入学习系列
《现代操作系统》这本书我感觉缺少比较多细节，说的还是比较笼统，而且书也 好无聊。
推荐一个说的更细的操作系统书 —— 《操作系统导论》，这本书不仅 告诉你 What ，还会告诉你
How ，书的内容都是循序渐进，层层 递进的，阅读起来还是觉得挺有意思的，这本书的内存管理
和并发这两个 部分说的很棒，这本书的中文版本我也没找到资源，不过微信读书可以免费看这本
书。
当然，少不了 这本被称为神书的《深入理解计算机系统》，豆瓣评分高达 9.8 分，这本书严 格来
说不算操作系统书，它是以程序员视⻆理解计算机系统，不只是涉及到操作系统，还涉及到了计
算机组成、C 语言、汇编语言等知识，是一本综合性比较强的书。
它告诉我们计算机是如何设计 和工作的，操作系统有哪些重点，它们的作用又是什么 ，这本书的
目标其实便是要讲清楚原理，但并不会把某个话题挖掘 地过于深入，过于细节。看看 这本书后，
我们就可以对计算机系统各组件的工作方式有了理性的认识 。在一定程度上，其实它 是在锻炼一
种思维方式 —— 计算思维。