不容错过！私藏的几个学操作系统好东西
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2020-07-31 20:20
大家可能读过不少的操作系统的文章，不过这其中很多都是大谈操作系统的理论技术，鲜有探讨现代操作系统实际的实现。
你可能知道线程的几个状态和状态的变化，但你知道Linux中是如何进行线程调度的吗？
你可能知道线程的栈是怎么进进出出，但你知道Linux的线程栈如何分配管理，栈的最下面藏了什么秘密吗？
你可能对TCP/IP协议了然于胸，但你知道Linux中是如何实现TCP协议吗，跟RFC规范又有哪些不同？
你可能知道Signal机制，但你知道内核是如何派发信号和执行信号处理函数的吗？
你可能知道操作系统内存管理技术，但你知道Linux和Windows同样在x86架构下的实现有哪些区别吗？
······
学一项技术，不能只是纸上谈兵，知其然还能知其所以然，还能知如何以然，方达至高境界。
阅读操作系统源代码，是学习操作系统的不二法门。下面就最常见的Linux和Windows系统分别介绍一下。
Linux
Linux属于开源系统，想获取源码轻而易举，不过这里轩辕推荐一个我私藏的网站，不需要你科学上网，不需要你下载源码，在线阅读，哪里有电脑哪里就能看。
网址：https://elixir.bootlin.com/
这个网站有几个好处：
在线阅读，免下载，随处可看
左边列表集成了Linux自发布以来所有版本的代码，可随意切换至你想要查看的版本。这对于想了解某个技术细节在不同版本中的实现变化非常好用。
支持函数、结构体、变量搜索。源代码中出现的这些这些信息，都可直接点击链接，后台将自动在当前版本的Linux代码中搜索到相关定义、引用。速度也非常快。
除了Linux，这个网站还能支持包括glibc、qemu、dpdk等很多其他项目代码的阅读：
用这个网站阅读源码，比在GitHub上的体验有过之而无不及。
Windows
什么？Windows也能看源码？没错是的。
在程序员中有一条鄙视链，用Linux的时常鄙视用Windows的，鄙视Windows系统不如Linux。我不太清楚这种鄙视是何时何因而起，但你若看过Windows操作系统源代码后，也一定会折服于微软工程师的编码能力和设计智慧。阅读这些优秀工程师的C代码宛如欣赏一件艺术作品般让人享受。这其中有太多的宝藏值得我们学习。
虽然，Windows操作系统属于微软商业产品，但这么多年以来，还是有非常多的人想一窥其内核的秘密，这其中就出现了源码泄露、逆向工程、官方发布等多个不同的版本。虽然有些版本已经发布多年，但底层很多实现却是一直沿用至今。
Windows NT 4.0 & Windows 2000
2004年2月，发生了一起Windows内核源码泄露事件，泄露的是Windows NT 4.0/Windows 2000源码。随后便迅速扩散，在GitHub上也多年提供下载，不过后来受到微软施压，GitHub去掉了相关的链接。
WRK
微软也还是挺大方，在2006年左右，为了让高校学生学习操作系统，基于Windows Server 2003的内核，官方发布了一个叫Windows Research Kernel的项目，简称WRK。
WRK是一个“阉割版”的Windows内核代码，去掉了Windows中的窗口实现、TCP/IP协议栈等多个功能模块。但保留了诸如进程/线程管理、内存管理、I/O管理、对象管理等重要功能，虽是“阉割版”，但仍然是非常值得一看的版本，毕竟官方发布嘛。
ReactOS
网址：https://reactos.org/
这里的React可不是前端框架中的那个React，这是一个逆向工程中的集大成之作。
这里简单科普一下逆向工程
我们平时开发软件的过程是“正向”，即编写源代码，然后由编译器编译链接生成CPU指令，最后整合形成一个可执行文件。
逆向工程就是将上面的过程反过来，从一个可执行文件，通过分析文件中的代码指令，最后推导出原来的源代码的过程。
你可能听过逆向分析某一个程序，但你知道有人直接逆向了整个Windows操作系统吗？
注意，这里说的是整个操作系统，不仅仅是底层的Kernel内核，还包括一系列的驱动程序，以及上层的Windows服务程序、动态链接库，甚至还囊括了Windows内置的桌面explorer程序和IE浏览器等等。
ReactOS集成了一大波牛人的劳动，相当于翻版了一个Windows出来，在各种数据结构的设计上，都力求和Windows一致。以实现让Windows上的程序能在它上面也能运行无误。
这个工作量想想都大的吓人。
有趣的是，微软工程师指责ReactOS项目组人剽窃了WRK中的源代码，两者之间的论战也从未间断。
不过需要注意的是，毕竟是一个逆向出来的项目，有不少细节和Windows真实实现还是有差异的，一般在上面几个项目中找不到时，才会来参考ReactOS，有时候还需要结合比对上面几个不同版本的实现，才能熟悉彼此的差异。
源码是有了，不过这么多怎么看呢？欢迎继续关注，后续提供一些阅读方法和经验，探讨一下如何穿行在浩如烟海的源码中，不迷失方向。
下载
轩辕把上面三个版本的Windows都打包好了，想要下载的公众号后台回复windows，即可获取。
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