前言

Linux 的優(yōu)秀之處自然不必多說(shuō)。

如果將操作系統(tǒng)比作一輛汽車，那 Linux 就是一輛性能出色的多功能越野車，上山下海飛天無(wú)所不能。

如果你擁有了它，一定不會(huì)只滿足于駕駛它上下班，不能只會(huì)掛擋、踩油門和控制方向之類的基本操作。我們想充分了解并掌握它，挖掘其更多潛能。但是，這個(gè)過(guò)程有相當(dāng)?shù)碾y度。

Linux 系統(tǒng)編程的難點(diǎn)

對(duì)于有一定 Linux 開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)希望進(jìn)階學(xué)習(xí) Linux 系統(tǒng)編程的開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)，其難點(diǎn)在于，Linux 所囊括的技術(shù)點(diǎn)繁雜，往往不知從何下手。

對(duì)于稍有些系統(tǒng)編程經(jīng)驗(yàn)的 Linux 開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，難點(diǎn)往往在于，缺乏對(duì)底層技術(shù)的透徹理解，而不能自如地把握和控制好系統(tǒng)的復(fù)雜行為，同時(shí)，底層技術(shù)也經(jīng)常成為中級(jí)開(kāi)發(fā)者晉升到高級(jí)職位的瓶頸。

技術(shù)繁雜，很難把握頭緒

Linux 內(nèi)容紛繁復(fù)雜，會(huì)讓學(xué)習(xí)者不知從何處下手。雖說(shuō) Linux 開(kāi)放了所有設(shè)計(jì)圖紙，可如果將這些圖紙全部打印出來(lái)，可能要裝滿整個(gè)房間，即使號(hào)稱 Linux 源碼航海圖的《深入理解 Linux 內(nèi)核》圖書也有 800 多頁(yè)。如果毫無(wú)方向地從頭看起，看不了幾頁(yè)可能就昏昏欲睡了。

在我最開(kāi)始接觸 Linux 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，還沒(méi)有多少真實(shí)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)時(shí)，就曾數(shù)次撲進(jìn) Linux 設(shè)計(jì)圖紙里，但每次都堅(jiān)持不了幾個(gè)月，然后帶著受傷的自信心慘敗而歸。

對(duì)于 Linux 開(kāi)發(fā)者，這時(shí)如果能有一本 Linux 航海圖的閱讀指引，標(biāo)注出航海圖上寶藏的埋藏位置和寶藏簡(jiǎn)介，一定可以讓學(xué)習(xí)過(guò)程更有方向性，也更加輕松愉悅。

不了解底層原理，難從根源解決問(wèn)題

開(kāi)發(fā)者在最初開(kāi)發(fā) Linux 系統(tǒng)上的應(yīng)用和服務(wù)時(shí)，往往會(huì)將大量精力傾注在實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)需求上，對(duì)底層技術(shù)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)并沒(méi)有特別深刻的理解。

但隨著系統(tǒng)復(fù)雜性的提高，開(kāi)發(fā)人員只有對(duì)底層實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)有越來(lái)越透徹的理解，才能更好地把握和控制系統(tǒng)的復(fù)雜行為。否則一旦遇到如下這些問(wèn)題，將很難從根源上解決。

程序在某個(gè)位置出現(xiàn)間歇性崩潰，可當(dāng)我添加一行調(diào)試用的日志后，就再也沒(méi)崩潰過(guò)了，這背后到底是怎么回事呢？

我寫了一個(gè)多進(jìn)程模型的服務(wù)器，但總感覺(jué)新進(jìn)程啟動(dòng)地不干凈，有時(shí)會(huì)有些父進(jìn)程的東西摻和到子進(jìn)程里來(lái)?？扇绻尭高M(jìn)程在啟動(dòng)子進(jìn)程之前做更多的計(jì)算，或者單純多等一會(huì)，這種情況發(fā)生的概率便大大減少了，該系統(tǒng)的行為讓人有點(diǎn)捉摸不透，其背后的原因是什么呢？

我的信號(hào)處理程序與主程序使用同一個(gè)共享變量來(lái)交換信息，大多數(shù)時(shí)候都能正常工作，可總會(huì)時(shí)不時(shí)抽風(fēng)一下，代碼都已仔細(xì)檢查過(guò)，找不出任何邏輯上的問(wèn)題。這讓人非常苦惱，到底是哪里出現(xiàn)問(wèn)題了？

類似這種程序表現(xiàn)與預(yù)期不完全一致的情況會(huì)讓開(kāi)發(fā)者非常頭疼，尤其是那種大部分時(shí)間表現(xiàn)正常，偶爾會(huì)“抽風(fēng)”的情況。這些令人頭疼的問(wèn)題，我不止一次地經(jīng)歷過(guò)，數(shù)次被 Linux 傷害自信的感覺(jué)至今仍記憶猶新。

幸運(yùn)的是，在經(jīng)歷了多次探索、踩坑之后，Linux 系統(tǒng)的行為特點(diǎn)以及如此設(shè)計(jì)的內(nèi)在原因終于在我眼前逐漸明晰起來(lái)，這個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部精巧的設(shè)計(jì)也越來(lái)越清晰地展現(xiàn)在我眼前。

如今，再回想那段在 Linux 世界中幾度迷失的經(jīng)歷，已經(jīng)能夠明確知道問(wèn)題出在了哪里——還不知道它能做什么時(shí)，便試圖弄清它是如何運(yùn)作的。正如還不知道一輛車發(fā)動(dòng)后如何前進(jìn)，便開(kāi)始研究發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱里的那一堆齒輪、聯(lián)動(dòng)部件，結(jié)果自然是事倍功半。

相信很多 Linux 開(kāi)發(fā)者都曾經(jīng)或正在遭遇與我類似的痛苦經(jīng)歷。