操作系統(tǒng)沒啥用，不用學(xué)了

作者：劉欣 2020-04-07 10:31:48

程序員張大胖學(xué)了幾天操作系統(tǒng)，感覺模模糊糊的，說它有用吧，又不知道哪里有用，說它沒用吧，但是它確實(shí)很重要。于是他決定對(duì)操作系統(tǒng)做一次采訪。

操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)這些大V都住在郊區(qū)的一座座別墅中，前來拜訪的程序員很多，但是只有操作系統(tǒng)的門前冷冷清清。

張大胖按了門鈴，說明來意，操作系統(tǒng)把他請(qǐng)進(jìn)客廳，張大胖環(huán)顧四周，只見客廳懸掛著一個(gè)巨幅的毛筆字：抽象和接口的最佳范例

張大胖搞不懂這是什么意思，問道：“操作系統(tǒng)先生，你這副字是什么意思啊，太抽象了吧。”

操作系統(tǒng)很得意：這個(gè)嘛，還是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)懂我，把我的精華都寫到這副字中了：文件是對(duì)I/O設(shè)備的抽象，虛擬存儲(chǔ)器是對(duì)內(nèi)存+文件的抽象，進(jìn)程是對(duì)CPU+虛擬存儲(chǔ)器的抽象， socket是對(duì)TCP/IP的抽象。

張大胖心想 socket應(yīng)該是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的東西，也被操作系統(tǒng)給霸占了，不過TCP/IP棧是在操作系統(tǒng)內(nèi)核實(shí)現(xiàn)的，也說得過去。

操作系統(tǒng)：接口就是open ,create, write,allocate這些東西了，我把一切都當(dāng)作文件來處理了，非常精妙吧!

(詳情參見：《上帝托夢(mèng)給我說：一切皆文件》)

張大胖：可是這些東西都是一些概念，和實(shí)際的編程關(guān)聯(lián)不大啊!

操作系統(tǒng)有些不滿：你們現(xiàn)在這些程序員，只知道去隔壁刷LeetCode，刷面經(jīng)，哦對(duì)了，還會(huì)學(xué)個(gè)什么爪哇，派森，做幾個(gè)項(xiàng)目，然后就去面試了，這樣下去是要壞事的。

張大胖心中不爽：這不是很正常的操作嗎!

“這樣吧，我讓看看我操作系統(tǒng)到底有什么東西，到底有什么用處!” 操作系統(tǒng)請(qǐng)張大胖上了二樓。

上了二樓，第一個(gè)房間上寫著“進(jìn)程管理”，里邊堆著進(jìn)程，線程，競(jìng)爭(zhēng)條件，屏蔽終端，TSL指令， XCHG指令優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)問題，信號(hào)量，互斥量，有限緩沖問題，哲學(xué)家進(jìn)餐問題，讀者-寫者問題，死鎖問題，進(jìn)程調(diào)度算法等一大堆資料。

操作系統(tǒng)：你看看，如果你不懂我的線程，不懂搶占/調(diào)度，怎么可能寫出高質(zhì)量的并發(fā)程序?

張大胖反駁：我在JVM中也學(xué)了線程的狀態(tài)和調(diào)度，如何加鎖，如何避免死鎖，我覺得寫Java程序足夠了啊!

操作系統(tǒng)：別提JVM那小子，把我都給屏蔽了!讓程序員變得越來越懶，都不看底層了。你不看底層，怎么知道鎖是怎么實(shí)現(xiàn)的?Java 的CAS是怎么實(shí)現(xiàn)的?用了什么硬件指令?

張大胖笑道：面經(jīng)里都有啊!不過我一直好奇，類似哲學(xué)家進(jìn)餐問題，讀者寫者問題有啥用啊?

操作系統(tǒng)：這些看起來沒用的東西展示的都是進(jìn)程同步原語的精髓啊，哲學(xué)家進(jìn)餐問題，對(duì)于互斥訪問有限資源的競(jìng)爭(zhēng)問題，在多進(jìn)程之間分配多個(gè)資源不會(huì)出現(xiàn)死鎖和饑餓的問題，非常有用。讀者-寫者問題，為一個(gè)共享數(shù)據(jù)的讀寫建立了模型。你是程序員，如果你理解了這些，工作中的很多類似的并發(fā)問題你自己就可以解決了，不用再看網(wǎng)上那些云里霧里的文章了。

張大胖：我工作中遇不到這樣的問題，如果遇到了，我就到網(wǎng)上搜類庫，調(diào)用類庫!誰還自己寫啊!還有，這進(jìn)程調(diào)度算法，什么輪轉(zhuǎn)調(diào)度，先到先服務(wù)，最短任務(wù)優(yōu)先，優(yōu)先級(jí)調(diào)度...... 到底有啥用?

操作系統(tǒng)：你要學(xué)習(xí)其中的思想啊，你做Web服務(wù)器負(fù)載均衡的時(shí)候，是不是也要用到輪轉(zhuǎn)，最少鏈接，按優(yōu)先級(jí)這些方法? 沒有最好的策略，關(guān)鍵是平衡，要在有限的資源和有限的時(shí)間內(nèi)做出平衡，這也是設(shè)計(jì)大型系統(tǒng)的基本思想，你覺得沒用?

張大胖：我從來不設(shè)計(jì)大型系統(tǒng)!

操作系統(tǒng)已經(jīng)面露怒色，但他還是耐著性子，帶著張大胖來到了隔壁房間：存儲(chǔ)管理。

張大胖探頭一看，這里邊堆著內(nèi)存保護(hù)，虛擬地址空間，分頁，頁表，頁面置換算法，系統(tǒng)顛簸，工作集，寫時(shí)復(fù)制，內(nèi)存映射文件..... 一大堆讓人看不懂的東西。

張大胖撇撇嘴：沒有一個(gè)有用的!

操作系統(tǒng)隨手拿起一個(gè)虛擬地址空間的圖片：你看看，這個(gè)進(jìn)程的虛擬地址空間，多重要啊，理解了它才可能去理解可執(zhí)行文件的格式，程序的鏈接，程序的裝載..... 我為了給每個(gè)進(jìn)程都營造一個(gè)假象，讓他們有一個(gè)虛擬的地址空間，可是費(fèi)了很大的勁，在背后又分段又分頁，做虛擬內(nèi)存和物理內(nèi)存的映射......

張大胖：操作系統(tǒng)先生，你說的這些我在編程中都用不到。

操作系統(tǒng)很無奈，又拿起內(nèi)存映射的資料和寫時(shí)復(fù)制的資料，說到：Kafka在消費(fèi)消息的時(shí)候會(huì)用到零Copy，很多Web服務(wù)器(如nginx)利用sendfile來實(shí)現(xiàn)文件快速發(fā)送， Redis在持久化的時(shí)候，使用寫時(shí)復(fù)制技術(shù)，難道它們都沒用嗎?

張大胖：會(huì)用Kafka，Nginx，Redis不就行了，了解這么深干嘛?

操作系統(tǒng)氣不打一出來：那你在性能監(jiān)控的時(shí)候用過Linux 上的命令vmstat吧，你不懂得存儲(chǔ)管理，進(jìn)程管理，肯定看不懂吧。

張大胖：我沒用過這個(gè)命令哦!

操作系統(tǒng)：作為一個(gè)程序員，你難道連一點(diǎn)好奇心都沒有嗎，難道你就不愿意了解一下系統(tǒng)的工作原理?

張大胖：實(shí)話實(shí)說，好奇心肯定是有滴，只是這些東西吧，太枯燥，我看不下去。

操作系統(tǒng)說：唉!我在一樓還有兩間房子，分別是文件系統(tǒng)，I/O系統(tǒng)，你這么渾渾噩噩，不看也罷。我直接帶你到地下一層吧。

地下一層的大廳燈火通明，雖說有不少人，但是很安靜，每個(gè)人都非常專注地盯著自己眼前的屏幕。

張大胖問道：他們?cè)诟陕?

操作系統(tǒng)：這是一群操作系統(tǒng)的愛好者，他們都在自制屬于自己的操作系統(tǒng)。

張大胖吐了下舌頭，說到：我的媽呀，這事兒我可干不了，我上個(gè)廁所先。

然后他一溜煙地溜走了。

操作系統(tǒng)看著他逃跑的背影，嘆了一口氣，在一個(gè)小本上寫到：今天接待了第39868個(gè)CRUD程序員。