大学四年自学走来，关于怎么学「操作系统」和「计算机网络 ... ...

比来收到很多读者留言，关于怎样学「操纵系统」和「计较机收集」的留言，小林写这一块的内容也有半年多了，啃很是多的书，也看了很多视频，有好的有差的，明天就掏心掏肺地分享给大师。

操纵系统和计较机收集有多重要呢？假如没有操纵系统，我们的手机和电脑可以说是废铁了，自然它们都没有益用代价了，别的假如没有计较机收集，我们的手机和电脑就是一座「孤岛」了，孤岛的天下很单调，也没有什么色彩，也正是由于计较机收集，才缔造出这么丰富多彩的互联网天下。

身为法式员的我们，那更应当深入了解和把握它们，虽然我们平常 CURD 的工作中，即使不熟悉它们，也无故障我们写代码，可是当出现题目时，没有这些根本常识，你是无厘头的，底子没有思绪动手，这时辰和他人差异就显现出来了，可以说是法式员之间的分水岭。

究竟上，我们工作中会有大量的时候都是在排查息争决题目，编码的时候实在比力少，假如计较机根本学的很踏实，虽然不敢保证我们能 100% 处理，可是最少碰到题目时，我们有一个排查的偏向，大概间接就定位到题目地点，然后再一步一步尝试处理，处理了题目，自然就表现了我们本身的气力和代价，职场也会越走越远。

我自己工作中就深入体味到了它们多重要性，我比来项目就碰到 TCP 比力底层的题目，我们的一个 Web 办事运转久以后，就没法与客户规矩常建立毗连了，利用 tcpdump 抓包发现 TCP 三次握手进程中，办事端把客户端握手进程中最初 1 个 ack 给丢掉了。

刚起头感觉很是的莫名奇妙，前面想起自己写过一篇 TCP 半毗连和全毗连行列的文章，就往这个偏向排查题目，因而履行 netstat -s 号令检察 TCP error 相关的信息，发现 TCP 全毗连行列溢出了，接着再经过 ss -lnt 号令进一步确认，当前 TCP 全毗连行列确切跨越了 TCP 全毗连行列最大值，这个题目就很快定位出来了。

别的，当 TCP 全毗连行列溢出后，由于 tcp_abort_on_overflow 内核参数默以为 0，所以办事端会丢掉客户端发过来的 ack，假如你把该参数设备为 1，那现象将酿成，办事端会给客户端发送 RST 报文，烧毁掉毗连。

那要扩大全毗连行列也不难，TCP 全毗连行列最大值取决于 somaxconn 和 backlog 之间的最小值，也就是 min(somaxconn, backlog)，其中 somaxconn 是内核参数，而 backlog 是我们法式 listen 方式中指定的参数。

上面这个小例子，很明显是没法经过看利用层的代码来处理的，必须领会 TCP 的机制，才能找到处理之道。

铺垫了那末多，接下里进入正题。

计较机收集怎样学？

计较机收集相比操纵系统勤学很是多，由于计较机收集不笼统，你要想晓得收集合的细节，你都可以经过抓包来分析，而且非论是手机、小我电脑和办事器，它们所利用的计较收集协议是分歧的。

也就是说，计较机收集不会由于装备的分歧而分歧，大师都遵守这一套「法则」来相互通讯，这套法则就是 TCP/IP 收集模子。

TCP/IP 收集参考模子共有 4 层，其中需要我们熟练把握的是利用层、传输层和收集层，至于收集接口层（数据链路层和物理层）我们只需要做简单的领会便可以了。

对于利用层，固然重点要熟悉最多见的 HTTP 和 HTTPS，传输层 TCP 和 UDP 都要熟悉，收集层要熟悉 IPv4，IPv6 可以做简单点领会。

我感觉进修一个工具，就从我们常见的工作起头动手。

比如， ping 号令可以说在我们判定收集情况的时辰，最常利用的了，你可以先把你电脑 ping 你舍友或同事的电脑的进程中发生的工作都搞大白，这样就根基晓得一个数据包是怎样转发的了，因而你就晓得了收集层、数据链路层和物理层之间是若何工作，若何相互配合的了。

搞大白了 ping 进程，我相信你学起 HTTP 请求进程的时辰，会很快就能把握了，由于收集层以下的工作方式，你在进修 ping 的时辰就已经大白了，这时就只需要认真把握传输层中的 TCP 和利用层中的 HTTP 协议，就能搞大白拜候网页的全部进程了，这也是口试常见的题目了，究竟它能考查你收集常识的周全性。

重中之重的常识就是 TCP 了，TCP 非论是建立毗连、断开毗连的进程，还是数据传输的进程，都不能放过，针对数据牢靠传输的特征，又可以拆解为超时重新、流量控制、滑动窗口、堵塞控制等等常识点，学完这些只能算对 TCP 有个「感性」的熟悉，别的我们还得晓得 Linux 供给的 TCP 内核的参数的感化，这样才能自在地应对工作中碰到的题目。

接下来，保举我看过并感觉不错的计较机收集相关的书籍和视频。

入门系列

此系列针对没有任何计较机根本的朋友，假如已经对计较机驾轻就熟的大佬，也不要疏忽，无妨看看我保举的正确吗。

假如你要入门 HTTP，首先最好书籍就是《图解 HTTP》了，作者真的做到完完全全的「图解」，小林的图解功夫还是从这里偷学到很多，书籍不厚，相信优异的你，几天便可以看完了。

假如要入门 TCP/IP 收集模子，我保举的是《图解 TCP/IP》，这本书也是以大量的图文来先容了 TCP/IP 收集形式的每一层，可是这个书籍的顺序不是从「利用层 —> 物理层」，而是从「物理层 -> 利用层」顺序起头讲的，这一点我感觉不太好，这样一上来就把最死板的部分讲了，很轻易就被劝退了，所以我倡议先跳过前面几个章节，先看收集层和传输层的章节，然后再回头看前面的这几个章节。

别的，你想领会收集是怎样传输，那我保举《收集是怎样毗连的》，这本书相对照力周全的把拜候一个网页的发生的进程讲授了一遍，其中关于电信等运营商是怎样传输的，这部分你可以跳过，固然你感爱好也可以看，只是我感觉没需要看。

假如你感觉书籍过于死板，你可以连系 B 站《计较机收集微课堂》视频一路进修，这个视频是湖南科技大学教员建造的，PPT 的动图是我见过做的最专心的了，一看就懂的佳作。

B 站视频地址：https://www.bilibili.com/video/BV1c4411d7jb?p=1

深入进修系列

看完入门系列，相信你对计较机收集已经有个大致的熟悉了，接下来我们也不能放慢脚步，马不停蹄，借此机遇继续深入进修，由于隐藏在背后的细节还是很多的。

对于 TCP/IP 收集模子深入进修的话，保举《计较机收集 - 自顶向下方式》，这本书是从我们最熟悉 HTTP 起头说起，一层一层的说到最初物理层的，有种挖地洞的感受，这样的内容编排顺序相对是比力公道的。

但假如要深入 TCP，前面的这些书还远远不够，赋有计较机收集圣经的之说的《TCP/IP 详解 卷一：协议》这本书，是进一步深入进修的好材料，这本书的作者用各类尝试的方式来细说各类协议，但不能不说，这本书真的很死板，那时我也啃的很难熬，可是它质量是真的很高，这本书我只看了 TCP 部分，其他部分你可以挑选性看，可是你一定要过几遍这本书的 TCP 部分，涵盖的内容很是全且细。

要说我看过最好的 TCP 材料，那一定是《The TCP/IP GUIDE》这本书了，今朝只要英文版本的，而且有个专门的网址可以白嫖看这本书的内容，图片都是彩色，看起来很舒服很鲜明，小林之前写的 TCP 文章很多案例和图片都是参考这里的，这本书精华部分就是把 TCP 滑动窗口和流量控制说的超级大白，很惋惜堵塞控制部分说的不多。

白嫖站点：http://www.tcpipguide.com/free/t_TCPSlidingWindowAcknowledgmentSystemForDataTranspo-6.htm

固然，计较机收集最牛逼的材料，那一定 RFC 文档，它可以称为计较机收集天下的「律例」，也是最新、最威望和最正确的地方了，困惑大师的 TCP 为什么三次握手和四次挥手，实在在 RFC 文档几句话就说大白了。

TCP 协议的 RFC 文档：https://datatracker.ietf.org/doc/rfc1644/

实战系列

在进修书籍材料的时辰，非论是 TCP、UDP、ICMP、DNS、HTTP、HTTPS 等协议，最好都可以亲手尝试抓数据报，接着可以用 Wireshark 工具看每一个数据报文的信息，这样你会感觉计较机收集没有设想中那末笼统了，由于它们被你「抓」出来了，并毫无保存地显现在你眼前了，因而你便可以肆无忌惮地「拨开」它们，看清它们每一个头信息。

那在这里，我也给你保举 2 本关于 Wireshark 收集分析的书，这两本书都是同一个作者，书中的案例都是源于作者工作中的现实的案例，作者的文笔相当风趣，看起来堪比小说一样爽，相信你不用一个星期 2 本都能看完了。

操纵系统怎样学？

操纵系统真的可以说是 Super Man，它为了我们做了很是利害的工作，以致于我们底子发觉不到，只要经过进修它，我们才能深入体味到它的精巧之处，甚至会被计较机科学家设想思惟所震动，有些思惟现实上也是可以利用于我们工作开辟中。

操纵系统比力重要的四大模块，别离是内存治理、进程治理、文件系统治理、输入输出装备治理。这是我进修操纵系统的顺序，也是我保举给大师的进修顺序，由于内存治理不可是最重要、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以为会相对轻松一些。

进修的进程中，你能够会碰到很多「虚拟」的概念，比如虚拟内存、虚拟文件系统，现实上它们的本质上都是一样的，都是向下屏障差别，向上供给同一的工具，以方便我们法式员利用。

还有，你也碰到各类百般的调剂算法，在这里你可以看到数据结构与算法的魅力，重要的是我们要了解为什么要提出那末多调剂算法，你固然可以说是为了更快更有用力，可是因什么题目而是以引入新算法的这个进程，更是我们重点进修的地方。

你也会起头大白进程与线程最大的区分在于高低文切换进程中，线程不用切换虚拟内存，由于同一个进程内的线程都是同享虚拟内存空间的，线程就单这一点不用切换，就相比进程高低文切换的性能开销削减了很多。由于虚拟内存与物理内存的映照关系需要查询页表，页表的查询是很慢的进程，是以会把常用的地址映照关系缓存在 TLB 里的，这样即可以进步页表的查询速度，假如发生了进程切换，那 TLB 缓存的地址映照关系就会生效，缓存生效就意味着射中率下降，因而虚拟地址转为物理地址这一进程就会很慢。

你也起头不会傻傻的以为 read 或 write 以后数据就间接写到硬盘了，更不会觉很屡次操纵 read 或 write 方式性能会很低，由于你发现操纵系统会有个「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、缓存比来拜候的数据，以及利用 I/O 调剂算法来合并和排队磁盘调剂 I/O，这些都是为了削减操纵系统对磁盘的拜候频次。

……

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进修操纵系统的途中去摸索和发现了。

还有一点需要留意，学操纵系统的时辰，不要误以为它是在说 Linux 操纵系统，这也是我初学的时辰犯的一个毛病，操纵系统是调集大大都操纵系统实现的思惟，跟现实具体实现的 Linux 操纵系统几多城市有点不同，假如要想 Linux 操纵系统的具体实现方式，可以挑选看 Linux 内核相关的材料，可是在这之前你先把握了操纵系统的根基常识，这样学起来才能事半功倍。

入门系列

对于没学过操纵系统的小白，我倡议学的时辰，不要间接闷头看书。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现器了，今后再无后续，究竟间接看书太特喵的死板了，固然不如用来垫显现器玩游戏来着香。

B 站关于操纵系统课程资本很多，我在里面也看了分歧教员讲的课程，感觉比力好的入门级课程是《操纵系统 - 清华大学》，该课程由清华大学教员向勇和陈渝授课，虽然我们上不了清华大学，可是最少我们可以在网上挑选听清华大学的课嘛。课程授课的顺序，就如我前面保举的进修顺序：「内存治理 -> 进程治理 -> 文件系统治理 -> 输入输出装备治理」。

B 站清华大学操纵系统视频地址：https://www.bilibili.com/video/BV1js411b7vg?from=search&seid=2361361014547524697

该清华大学的视频讲授搭配的书应当是《现代操纵系统》，你可以视频和书籍两者连系一路学，比如看完视频的内存治理，然后就看书上对应的章节，这样相比间接啃书相对会比力好。

清华大学的操纵系统视频课讲的比力精炼，触及到的内容没有那末细，《操纵系统 - 哈工大》李治军教员授课的视频课程相对就会比力细节，教员会用 Linux 内核代码的角度带你进一步了解操纵系统，也会用生活小例子帮助你了解。

B 站哈工大操纵系统视频地址：https://www.bilibili.com/video/BV1d4411v7u7?from=search&seid=2361361014547524697

深入进修系列

《现代操纵系统》这本书我感受缺少比力多细节，说的还是比力笼统，而且书也好无聊。

保举一个说的更细的操纵系统书 —— 《操纵系统导论》，这本书不但告诉你 What，还会告诉你 How，书的内容都是循序渐进，层层递进的，阅读起来还是感觉挺成心机的，这本书的内存治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本，不外微信心书可免得费看这本书。

固然，少不了这本被称为神书的《深入了解计较机系统》，豆瓣评分高达 9.8 分，这本书严酷来说不算操纵系统书，它是以法式员视角了解计较机系统，不但是触及到操纵系统，还触及到了计较机组成、C 说话、汇编说话等常识，是一本综合性比力强的书。

它告诉我们计较机是若何设想和工作的，操纵系统有哪些重点，它们的感化又是什么，这本书的方针实在即是要讲清楚道理，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，我们便可以对计较机系统各组件的工作方式有了理性的熟悉。在一定水平上，实在它是在锻炼一种思维方式 —— 计较思维。

文中保举的书，小林都已经把电子书整理好给大师了，可以间接下载，假如链接生效，接待留言，看到第一时候更新。

链接: https://pan.baidu.com/s/1zw_Eum1lIdwaQZFqMcJJuA

密码: uadf

作者：小林
原文链接：小林coding：大学四年我是怎样写操纵系统和计较机收集的？掏心掏肺的分享！
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/yopn5PqC7ESQcxWOj0eBoQ