为什么写这本书
一本「都会一点」的困境
Linux 的学习材料从来不缺。缺的是把它们接起来的那根线。
命令行教程教你 ls、grep、sed；Shell 教程教你写脚本；系统编程手册从 open() 讲到 epoll()；CSAPP 从二进制讲到链接和虚拟内存；内核书讲 task_struct、struct page 和 CFS；网络书讲 sk_buff 怎么从网卡走到 socket；运维书讲 systemd、LVM 和日志。每一本都很好，但它们各自站在自己的楼层，没有人告诉你楼梯在哪。
于是最常见的状态是：命令会用，但不知道 fork() 之后内核做了什么；能写多线程程序，但说不清 pthread_mutex_lock() 最终落到 futex 的哪条路径；能背 TCP 三次握手，但 listen() 的 backlog 满了以后内核到底丢不丢包；能看 top，但 %si 高的时候不知道该查软中断、NAPI 还是某个驱动的 ring。面试时能说出名词，排障时拿不出证据。
这本书要解决的正是这个断层。
一条主线：请求走过的路
全书用一条主线组织：一个用户请求，从键盘/网卡进入，经过 Shell、libc、系统调用、内核子系统、驱动，到达硬件；再把结果原路带回。
键盘/网卡 → 中断 → 内核入口 → 子系统（VFS/网络/调度/内存）
→ 驱动 → 硬件 → 返回用户态 → libc → 应用
这条线上每个停靠点，都对应母本里的一章：
| 停靠点 | 你看到的现象 | 背后的机制 | 母本 |
|---|---|---|---|
$ ls | 目录列表 | Shell 展开、fork+exec、getdents64 | 鸟哥 / Shotts / Kerrisk |
open() 返回 3 | 文件被打开 | 路径解析、dentry/inode 缓存、fd 表 | Kerrisk / CSAPP / 奔跑吧 |
write() 很快返回 | 数据「写完了」 | page cache、回写、fsync 的语义 | Kerrisk / OSTEP |
malloc() 不总是进内核 | 指针可用 | brk/mmap、slab、缺页 | CSAPP / 奔跑吧 |
accept() 返回新连接 | 服务端收到请求 | 三次握手、accept 队列、epoll | 网络 / 谢希仁 |
epoll_wait() 唤醒 | 事件就绪 | 等待队列、回调、就绪链表 | Kerrisk / 网络 |
top 里 %si 高 | CPU 在软中断 | NAPI、NET_RX_SOFTIRQ、ksoftirqd | 网络 / 奔跑吧 |
这张表是全书的目录，也是复习时的索引：忘了一个现象，先回到它所在的停靠点。
三条写作纪律
1. 先路径，后名词
每一个机制都从「谁调用谁、数据在哪、状态怎么变」讲起，再给结构体与源码。名词是路径的标签，不是起点。因此本书大量使用调用链、状态机、地址布局、时序图，而不是先摆一张 struct 定义。
2. 每个结论都要有证据
「write() 返回不代表落盘」不是一句口号，而是可以用 strace、/proc/meminfo、fio、bpftrace 验证的事实。本书的每个重要结论都尽量给出可复现的观测命令与预期输出。读完后你应该能自己设计实验，而不是记住结论。
3. 过时的内容不占主线
SysV init、ifconfig/route、iptables 旧语法、ext2 细节、32 位 x86 汇编、Linux 2.6 的 O(1) 调度器，这些内容仍然出现在很多教材里，但今天的主线是 systemd、iproute2、nftables、ext4/XFS/Btrfs、x86-64/ARM64、CFS/EEVDF。本书主线只讲现代做法，旧内容压缩进附录 A.1，只保留「为什么会变成今天这样」和「遇到旧系统怎么迁移」。
这本书不是什么
- 不是十本书的读书笔记。它按知识依赖重新组织，母本只提供事实与边界；覆盖矩阵见附录 A.4。
- 不是内核源码逐行注释。源码是证据，不是正文；正文讲路径与设计，源码片段只保留能说明问题的最小集。
- 不是速成手册。它假设你愿意动手：每个项目都有可运行的代码、测试与压测，跳过项目只读正文，收获会少一半。
- 不承诺「一遍就会」。系统知识需要反复在「现象—机制—证据」之间往返；本书用速查、回忆卡、自测卷和项目验收把这个往返固定下来。
怎么读
三条路线见学习路线：
- 应用与运维：第 0 篇 → 第 4 篇前半 → 第 5 篇 → 项目 D；
- 系统编程：第 0 篇精简 → 第 1 篇 → 第 2 篇 → 项目 A2/B/C；
- 内核与性能：第 1 篇核心 → 第 2 篇 → 第 3 篇 → 第 4 篇后半 → 项目 A1/A3。
每条路线都给出「最小必读集」和「可以后补」的标记。第一遍不要追求全读；先把一条路线走通，再横向扩展。
关于版本
本书以 Ubuntu 24.04 LTS / Linux 6.8+ / glibc 2.39 / GCC 13 为基线，x86-64 为主、ARM64 对照。内核部分以 6.x 为主，涉及与 4.x/5.x 的差异时明确标注。命令示例默认在普通用户下运行，需要 root 的地方会写 sudo 或标 #。
致谢与版权
本书的结构来自十部经典教材的公开知识，正文、示例、图与项目均为重新撰写。引用原书观点时在页末注明「母本对应」，不摘录大段原文。若你是某本母本的作者或译者，认为某处归属标注不清，请通过仓库 issue 指出，我们会修正。
一句话：把「我知道这个名词」变成「我能沿着路径走一遍，并拿出证据」。