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本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)「編程技術(shù)宇宙」，作者軒轅之風(fēng) 。轉(zhuǎn)載本文請(qǐng)聯(lián)系編程技術(shù)宇宙公眾號(hào)。

大家可能讀過不少的操作系統(tǒng)的文章，不過這其中很多都是大談操作系統(tǒng)的理論技術(shù)，鮮有探討現(xiàn)代操作系統(tǒng)實(shí)際的實(shí)現(xiàn)。

• 你可能知道線程的幾個(gè)狀態(tài)和狀態(tài)的變化，但你知道Linux中是如何進(jìn)行線程調(diào)度的嗎?
• 你可能知道線程的棧是怎么進(jìn)進(jìn)出出，但你知道Linux的線程棧如何分配管理，棧的最下面藏了什么秘密嗎?
• 你可能對(duì)TCP/IP協(xié)議了然于胸，但你知道Linux中是如何實(shí)現(xiàn)TCP協(xié)議嗎，跟RFC規(guī)范又有哪些不同?
• 你可能知道Signal機(jī)制，但你知道內(nèi)核是如何派發(fā)信號(hào)和執(zhí)行信號(hào)處理函數(shù)的嗎?
• 你可能知道操作系統(tǒng)內(nèi)存管理技術(shù)，但你知道Linux和Windows同樣在x86架構(gòu)下的實(shí)現(xiàn)有哪些區(qū)別嗎?
• ······

學(xué)一項(xiàng)技術(shù)，不能只是紙上談兵，知其然還能知其所以然，還能知如何以然，方達(dá)至高境界。

閱讀操作系統(tǒng)源代碼，是學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)的不二法門。下面就最常見的Linux和Windows系統(tǒng)分別介紹一下。

Linux

Linux屬于開源系統(tǒng)，想獲取源碼輕而易舉，不過這里軒轅推薦一個(gè)我私藏的網(wǎng)站，不需要你科學(xué)上網(wǎng)，不需要你下載源碼，在線閱讀，哪里有電腦哪里就能看。

網(wǎng)址：https://elixir.bootlin.com/

這個(gè)網(wǎng)站有幾個(gè)好處：

• 在線閱讀，免下載，隨處可看
• 左邊列表集成了Linux自發(fā)布以來所有版本的代碼，可隨意切換至你想要查看的版本。這對(duì)于想了解某個(gè)技術(shù)細(xì)節(jié)在不同版本中的實(shí)現(xiàn)變化非常好用。
• 支持函數(shù)、結(jié)構(gòu)體、變量搜索。源代碼中出現(xiàn)的這些這些信息，都可直接點(diǎn)擊鏈接，后臺(tái)將自動(dòng)在當(dāng)前版本的Linux代碼中搜索到相關(guān)定義、引用。速度也非常快。

除了Linux，這個(gè)網(wǎng)站還能支持包括glibc、qemu、dpdk等很多其他項(xiàng)目代碼的閱讀：

用這個(gè)網(wǎng)站閱讀源碼，比在GitHub上的體驗(yàn)有過之而無不及。

Windows

什么?Windows也能看源碼?沒錯(cuò)是的。

在程序員中有一條鄙視鏈，用Linux的時(shí)常鄙視用Windows的，鄙視Windows系統(tǒng)不如Linux。我不太清楚這種鄙視是何時(shí)何因而起，但你若看過Windows操作系統(tǒng)源代碼后，也一定會(huì)折服于微軟工程師的編碼能力和設(shè)計(jì)智慧。閱讀這些優(yōu)秀工程師的C代碼宛如欣賞一件藝術(shù)作品般讓人享受。這其中有太多的寶藏值得我們學(xué)習(xí)。

雖然，Windows操作系統(tǒng)屬于微軟商業(yè)產(chǎn)品，但這么多年以來，還是有非常多的人想一窺其內(nèi)核的秘密，這其中就出現(xiàn)了源碼泄露、逆向工程、官方發(fā)布等多個(gè)不同的版本。雖然有些版本已經(jīng)發(fā)布多年，但底層很多實(shí)現(xiàn)卻是一直沿用至今。

Windows NT 4.0 & Windows 2000

2004年2月，發(fā)生了一起Windows內(nèi)核源碼泄露事件，泄露的是Windows NT 4.0/Windows 2000源碼。隨后便迅速擴(kuò)散，在GitHub上也多年提供下載，不過后來受到微軟施壓，GitHub去掉了相關(guān)的鏈接。

WRK

微軟也還是挺大方，在2006年左右，為了讓高校學(xué)生學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)，基于Windows Server 2003的內(nèi)核，官方發(fā)布了一個(gè)叫Windows Research Kernel的項(xiàng)目，簡(jiǎn)稱WRK。

WRK是一個(gè)“閹割版”的Windows內(nèi)核代碼，去掉了Windows中的窗口實(shí)現(xiàn)、TCP/IP協(xié)議棧等多個(gè)功能模塊。但保留了諸如進(jìn)程/線程管理、內(nèi)存管理、I/O管理、對(duì)象管理等重要功能，雖是“閹割版”，但仍然是非常值得一看的版本，畢竟官方發(fā)布嘛。

ReactOS

網(wǎng)址：https://reactos.org/

這里的React可不是前端框架中的那個(gè)React，這是一個(gè)逆向工程中的集大成之作。

這里簡(jiǎn)單科普一下逆向工程

我們平時(shí)開發(fā)軟件的過程是“正向”，即編寫源代碼，然后由編譯器編譯鏈接生成CPU指令，最后整合形成一個(gè)可執(zhí)行文件。

逆向工程就是將上面的過程反過來，從一個(gè)可執(zhí)行文件，通過分析文件中的代碼指令，最后推導(dǎo)出原來的源代碼的過程。

你可能聽過逆向分析某一個(gè)程序，但你知道有人直接逆向了整個(gè)Windows操作系統(tǒng)嗎?

注意，這里說的是整個(gè)操作系統(tǒng)，不僅僅是底層的Kernel內(nèi)核，還包括一系列的驅(qū)動(dòng)程序，以及上層的Windows服務(wù)程序、動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)，甚至還囊括了Windows內(nèi)置的桌面explorer程序和IE瀏覽器等等。

ReactOS集成了一大波牛人的勞動(dòng)，相當(dāng)于翻版了一個(gè)Windows出來，在各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，都力求和Windows一致。以實(shí)現(xiàn)讓W(xué)indows上的程序能在它上面也能運(yùn)行無誤。

這個(gè)工作量想想都大的嚇人。

有趣的是，微軟工程師指責(zé)ReactOS項(xiàng)目組人剽竊了WRK中的源代碼，兩者之間的論戰(zhàn)也從未間斷。

不過需要注意的是，畢竟是一個(gè)逆向出來的項(xiàng)目，有不少細(xì)節(jié)和Windows真實(shí)實(shí)現(xiàn)還是有差異的，一般在上面幾個(gè)項(xiàng)目中找不到時(shí)，才會(huì)來參考ReactOS，有時(shí)候還需要結(jié)合比對(duì)上面幾個(gè)不同版本的實(shí)現(xiàn)，才能熟悉彼此的差異。

源碼是有了，不過這么多怎么看呢?歡迎繼續(xù)關(guān)注，后續(xù)提供一些閱讀方法和經(jīng)驗(yàn)，探討一下如何穿行在浩如煙海的源碼中，不迷失方向。