灵与肉的结合_深入理解LINUX内核书评-查字典图书网
查字典图书网
当前位置: 查字典 > 图书网 > 算法 > 深入理解LINUX内核 > 灵与肉的结合
深入理解LINUX内核 的书评 发表时间:2011-11-04 17:11:02

灵与肉的结合

  曾几何时,我们为调试成功第一段汇编小程序而欢欣鼓舞,为写完C语言小程序通宵达旦,为自己的数据结构解决了一个实际问题而踌躇满志。再后来我们学习了计算机组成原理或者高级点的计算机系统结构,学习过操作系统的实现和设计,看过算法导论...但好像一切又渐渐变得遥远了,虽然书本上的一切也都感觉上能理解,但总是朦朦胧胧觉得缺少点什么,或许是觉得所有的知识都是断断续续的,感觉很多知识是无本之源。但这本书拂去了一切挡在眼前的薄薄尘埃,让我看见所有的一切都在这里完美结合了,有如灵魂和肉体的结合,一切都富有活力起来。汇编、数据结构、算法、操作系统理论、计算机系统结构、C语言、编译器等等好像都在这里闪动着五颜六色的极富魅力的小光线,我揉了揉干涩的眼睛,渐渐地,我看清了它们组成的光芒照耀着的是操作系统...

  看的是影印版,本书特点:
    1.也是最大的特点,用足够多的汇编来介绍操作系统的一些功能如启动、切换、同步、中断。汇编(不是DOS下的汇编)是了解操作系统跳不过去的坎,有了至少一种CPU汇编的理解,其实相当于理解了相应CPU的架构,这才算真正的开始了解操作系统。这本书是汇编和Linux操作系统的桥梁。
    2.对编译操作系统需要的编译选项也做了不少铺垫,真的算体贴入微了。
    3. 有如外科手术刀,提供了很好的几个断面来了解Linux。即使这么复杂的系统,也能这样娓娓道来,非常不容易。 循序渐进、深入浅出,书中出现的未知内容或者重要概念一般会提示你在哪里查找。
  
    本书是我看过花费时间最长的书,总结原因如下:
    1. 知识量大:操作系统本身概念多、难点多、平时接触少。
    2. 细节太多:本书主要从下至上的形式讲解,一开始就有太多的细节(汇编、数据结构、函数),需要熟读几遍的基础上才有可能再从上到下的方法进行总结,知道了重点和纽带,思路才变得慢慢清晰起来。遗忘和迷失方向是经常的,每次学习也带来新的自我提问。查看相关代码的数据结构、函数、相互引用、书本内容的确认需要很多时间。另外Linux 2.6是个实际运行系统,太多的错误处理、接口、参数和扩展等,使得源码变得更加晦涩难懂。
    3. 内容交织:书中几乎每一章与其他章节都联系紧密。仅仅一个函数,可能引用了书中很多其他章节或操作系统的许多概念,变得非常难以理解(如Page Fault Exception Handler(P376)),因此你根本无法仅依赖熟读某一章里面就完全了解这一章内容,而且几乎每一章都包含一些后面章节未介绍的概念,很多时候觉得有点无处下手。每个功能的区别可能用一个位来表示,变得非常隐晦,很难记住这么多。操作系统的概念介绍一般包括功能、实现方式、数据结构、相关函数(算法)、汇编实现、全局变量、初始化、正常关闭等。同时每个概念的实现中还可能包括系统调用、特殊文件目录(/proc或/sys)、shell命令、系统初始化(start_kernel下的函数)、权限、资源、中断、信号、编译选项、统计等。因此也积累了无限的可能,这也许操作系统难学的原因吧。操作系统的复杂也许来自于层次性和不可分割性。

  看了本书的体会:
1. linux操作系统让数据结构、算法、计算机系统结构、汇编、驱动、有了驰骋的疆场。操作系统的设计理念得到实现或试验,而不是仅仅停留在白纸上。
2. 问题的思考层次,编程中出现的问题能尝试从多层次出发进行考虑,如CPU指令/操作系统实现(包括模块和驱动)/系统函数接口/C函数接口/应用系统,理解操作系统在其中能起到的桥梁作用,同时兼顾编译器的帮助。
3. 这本书打开了无数扇窗,每一扇风景都等着你去发现。这本书只是认识Linux操作系统的开始,这本书理论为主,实战少。但是经过这本书磨练,实际工作中的碰到的操作系统中大部分的概念,你都可以自己在源码中得到证实,而不是“好像觉得","牛人说","书上说"。
4. 对windows操作系统也会有新的认识,并且尝试重新认识数据库、java虚拟机等。

  本书的重点总结:
1. 汇编 head.S entry.S 与启动、切换、中断、系统调用等相关
2. 内存管理(P35,P294)
3. 程序切换和调度(P102, P290)
4. ext2文件读(写)过程:结构图(P561) 理解每一层的做什么
5. 各个层的缓存、各种缓存技术(LRU,cache, hot/cold page…),,以及页面回收算法RFPA
6. exec过程(P828):


ext2文件读(写)过程:结构图(P561) 理解每一层的做什么
read(P508) 【层:User Mode】
-->sys_read-->vfs_read-->file->f_op->read() 【层:VFS】
  ---->generic_file_read(P632) 【层:Disk File(Block Device File)】
    ------>do_generic_file_read(p635)-->do_generic_mapping_read 【层:Page Cache (inode)】
      -------->ext2_read_page(P638)-->mpage_readpage() 【层:ext2】
        ---------->submit_bio()-->generic_make_request(P570) 【层:Generic Block Layer】
          ------------>__make_request -->q->add_request() 【层:I/O Scheduler】
  相关request在I/O Scheduler队列中的 q->request_fn函数(即do_hd_request)调用:
  do_hd_request(以HD.c为例) 【层:Block Device Driver 取队列,发起读请求】
     -->elv_next_request(),
     -->hd_request()
  read_intr() 【层:Block Device Driver中断,读数据,从队列中删除,再发起请求】
    -->end_request()
       ---->end_that_request_first()
       ---->blkdev_dequeue_request()
       ---->end_that_request_last()

共享内存(P801)、文件映射(P657)、直接文件读写的区别
a. 共享内存的缺页:
do_no_page (预先在mmap()-->shmem_zero_setup设置shmem_nopage )
  -->vma->vm_ops->nopage
  -->shmem_nopage
    ---->shmem_getpage
       ------>find_lock_page
       ------>shmem_alloc_page
       ------>add_to_page_cache_lru
b. 文件映射的缺页:
do_no_page(预先在mmap-->file->f_op->mmap设置filemap_nopage)
  -->vma->vm_ops->nopage
  -->filemap_nopage
    ---->find_get_page
    ---->mapping->a_ops->readpage(一般为ext2_aops.read)
    ---->ext2_readpage 函数直接读写 ext2文件系统,inode缓存由前面的步骤建立了。
                          
c. 文件映射和直接读写文件相同点:
  i. 都调用ext2_readpage函数,则ext2层以下完全相同
  ii. 都采用inode的Page Cache,由直接文件读写的do_generic_file_read和文件映射的filemap_nopage分别建立
  iii. 都可能尝试磁盘的预读。
d. 文件映射和直接文件读写不同点:
  直接读文件,修改后并写入文件:数据需要从内核态-->用户态复制一次,再从用户态-->内核态复制一次,还可能需要两次高端映射。
                                 

相关参考书目:
  <深入理解计算机系统>
  <Intel Achitecheture Software developer's manual>
  <Unix 高级编程>
  <Linker & Loader>
  gcc 文档

附:
  不过就在昨天,我觉得自己是个碎片,在生命的苍穹中毫无节奏地颤动。
  如今我知道自己就是苍穹,一切生命都是节奏分明的碎片,在我内在活动。.....纪伯伦

展开全文


推荐文章

猜你喜欢

附近的人在看

推荐阅读

拓展阅读

对“灵与肉的结合”的回应

核33 2016-09-17 12:08:54

厉害,这么早就看了

风沙星辰 2016-02-08 23:21:46

好书评。。

漫漫人生路 2016-01-05 10:15:24

文理不分家,楼主精彩评论的很精辟!

浮尘野马 2015-07-13 11:29:31

计算机外行膜拜留痕

言小豆 2015-01-05 17:02:38

非常棒的评论。

蓝星 2014-09-10 08:12:33

精彩!!

icyplayer 2014-09-05 16:06:39

先马……

Fect 2014-08-24 22:27:02

精彩的评论

longbo567 2014-05-08 19:59:35

这么精彩的评论我居然忘了曾经读过,现在再读一遍还是觉得好!

Evi 2014-05-07 18:32:18

曾几何时是没过多久的意思。。

longbo567 2013-05-30 09:46:02

在如此精彩的评论下面,不留下自己的名字,实在是对不起作者。

Akagi201 2012-05-01 15:52:02

等我超越你吧

RTZ 2012-01-12 03:19:03

Newby!