運維工程師所需基礎技能大體包含但不限於以下
- 操作系統
- 網絡
- 常用開源組件
- 數據庫
- 多語言編程技能
- 基礎安全
越是複雜的場景，對於問題的分析能力以及基本功的要求越高，因此需要深入理解和熟練掌握。
操作系統：
- 進程管理
- 核心數據結構-進程表
首先進程是什麼，進程是已經“跑起來”的程序，基本所有操作系統的教科書都會對進程和程序的區別大講特講。執行的腳本，運行的服務等都是進程。操作系統會爲每個進程創建一個對象，每個進程對象分配一個進程id，叫做pid，相當於每個進程的身份證號，是進程的唯一標識。這個對象在實現上是一個結構體，這個結構體囊括了所有該進程所需要的所有屬性和資源，包括程序運行的各個寄存器值，狀態，內存指針，打開的文件描述符等等。當你執行一個程序時，操作系統會初始化一個這樣的進程對象，然後爲其分配所需的資源，並將這個進程對象作爲一個表項掛到進程表上。
進程表是一個鏈表，每個進程是這個鏈表上的一個結點，但是我們知道鏈表是不支持索引操作的，因此如果我們需要通過pid來查進程的信息就需要遍歷整個進程表，效率比較低。爲了解決這個問題，內核實現上爲pid到進程對象又增加了一張hash表，這樣就可以在常數時間內通過pid找到具體的進程了。這個設計很多人會迷惑，既然通過pid查找進程對象是一個常規操作，爲什麼在數據結構的選擇上，進程表不採用數組而是採用鏈表+hash表呢？如果採用數組，則數組的長度應該設置爲系統的最大進程數，這個值是非常難以確定的，如果設定太小，則會面臨有時分配不出進程的情況。如果設定的太大，則內存資源又比較浪費，採用鏈表+hash表可以說是解決這個問題比較優雅的方式了。
在進程對象的查找上除了通過pid索引的方式外，還支持通過親屬關係進行查找的方法，每個進程對象保存了孩子鏈表的指針和兄弟鏈表的指針，每個進程可以通過遍歷孩子鏈表找到自己所有子進程。
至此，我們已經看到了操作系統對於進程管理的核心數據結構-進程表，進程管理的工作抽象來看就是增刪改查這個核心進程表，當然這只是一種便於理解但卻不夠嚴謹的解釋，事實上的工作和細節非常之多。這裏的介紹略過了很多操作系統設計上的細節，比如對於pid，當前的操作系統已經不是簡單的在進程對象中以一個數字來標記，而是通過一個較爲複雜的映射機制，映射出來的。對於pid的分配，內核的做法也與我們平時編程的慣用做法不相同，考慮到內存資源的利用，操作系統的pid分配器是基於位圖來實現的。不過這些知識對於主幹知識來講，都算是支線，在搭建起基本的概念框架後再進行局部填充，這裏不去進一步討論，避免過早陷入細節。
- 進程調度
什麼是進程調度，爲什麼要進程調度？進程調度就是內核決定把CPU拿給哪個進程使用的決策過程，由於CPU總是稀缺資源，爲了有序高效的使用CPU，內核需要對它們進行調度。這裏主要從2個方向進行說明，一個是調度的機制，另一個是調度的算法。調度機制說明內核是如何實現調度的，調度算法是說明內核如何計算出下一個可以佔用CPU的進程是誰。
（待續）